Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-17Bitstream added on 2014-06-13T20:19:00Z : No. of bitstreams: 1 borges_a_me_ilha.pdf: 1084225 bytes, checksum: 63e5cb04f3f23d44251cc6144dca0b85 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Utilizando a simulação molecular com método Monte Carlo estudou-se neste trabalho as características estruturais e termodinâmicas dos líquidos puros N–Metilformamida (NMF) e Tetrahidrofurano (THF), bem como de suas misturas em diferentes concentrações. Realizou- se também um estudo das características estruturais e termodinâmicas de misturas N– Metilformamida–Água, em diferentes concentrações, para fins de comparação. Os resultados estruturais obtidos para os líquidos puros foram comparados com resultados experimentais de difratometria de nêutrons com posterior refinamento estrutural por potencial empírico (EPSR). Na simulação computacional foi utilizado o programa DIADORIM. As simulações foram realizadas no ensemble estatístico NpT, ou seja, com número de moléculas, pressão e temperatura constantes. O número total de moléculas na caixa de simulação foi de 400, à pressão de 1 atm e à temperatura de 298,15K. A concordância entre os resultados experimentais e teóricos dos líquidos puros foi boa, o que permitiu prosseguir sabendo que os resultados obtidos para as misturas seriam confiáveis. Em relação aos líquidos puros foi mostrada a presença de ligações de hidrogênio na estrutura da NMF e da água, sendo que estes líquidos apresentam-se bem estruturados. Conclui-se que o THF apresenta estrutura ―desorganizada‖.Os resultados obtidos para a mistura NMF–THF sugerem a existência de ligações de hidrogênio entre estas moléculas de NMF e THF no líquido, e os valores de suas energias de ligação de hidrogênio, segundo os resultados obtidos, apresentam valores semelhantes à interação NMF–NMF, o que juntamente com a observação das propriedades termodinâmicas estudadas neste trabalho indicam um comportamento ideal da solução. Também pode ser observado... / The structural and thermodynamic properties of pure liquids N-methylformamide (NMF) and Tetrahydrofuran (THF), as well as their mixture in different concentrations were studied through Monte Carlo simulation. The structural and thermodynamic properties of N– Methylformamide–water in different concentrations was also investigated, aiming comparisons. The structural results obtained to pure liquids were compared to experimental results of neutron diffratometry with empirical potential structure refinement (EPSR). For the computational simulation, was used the DIADORIM program. The simulations were carried out on the NpT statistical ensemble. The total number of molecules in the simulation box was 400, over a 1 atm pressure and 298,15K temperature. The accordance between the experimental and theoretical structure of pure liquids was good, what permits to infer on the reliability of the results obtained for the mixtures. Regarding to pure liquids it was shown the presence of hydrogen bonds in NMF and water structures, being that those liquids are well structured. It was not observed the presence of hyrogen bonds among the molecules of THF presenting this liquid a disorganized structure. The obtained results of the NMF–THF mixture, suggest the presence of hydrogen bonds between those molecules in the liquid. It was also observed by the obtained results that this liquid is well structured. The mixture NMF–water, as well as the mixture NMF-THF, are well structured, but either NMF and water are proton acceptors and donors and leads to the presence of two hydrogen connections between NMF and water molecules. The study of structural and thermodynamic properties of the mixture NMF–water, show a proper behavior for the solution, as in the case THF-NMF, but when comparing NMF-NMF in both cases, the water appeared to interfere more on the interaction between NMF molecules than THF ones

Orientador: Leonardo Nepomuceno / Banca: Eduardo Nobuhiro Asada / Banca: Edmea Cassia Baptista / Resumo: Este trabalho tem como objetivo a concepção, implementação, solução e teste de um modelo de leilão multiperíodo para sistemas hidrotérmicos com representação da transmissão (LMSHRT) para o ambiente de mercados de energia. Com essa nova abordagem de modelagem, o modelo de leilão proposto é capaz de calcular tanto o despacho de geração hidrotérmico quanto os preços de equilíbrio de mercado em base horária para cada barra/região do sistema. Assim, a abordagem proposta além de herdar as principais características anteriormente propostas em (da Silva, 2010) e (Vergílio, 2011), tais como, a capacidade de introduzir a representação de contratos bilaterais, a obtenção dos preços em base horária, de forma a viabilizar um mercado de curto prazo e a capacidade intrínseca de reduzir riscos futuros de déficit de energia, incorpora ainda no modelo, a possibilidade da respresentação da transmissão com seus fluxos e perdas associadas. Para solução e validação do modelo é utilizado o método de pontos interiores primal dual barreira logarítima. Testes complementares são realizados com o objetivo de verificar como a variação dos principais parâmetros do modelo influenciou no despacho das unidades geradoras e na formação dos preços de equilíbrio do sistema / Abstract: This research aims at the conception, implementation, solution and testing of the proposed network-constrained multiperiod auction model for hydrotermal generation systems, to be used in a day-ahead energy market clearing procedure. With this new modeling approach, the proposed auction model is able to calculate both the hydrothermal generation dispatch as well as the market clearing prices on an hourly basis for each bus/region of the system. Thus, in addition to inheriting the main features of the previously work proposed in (da Silva, 2010) and (Vergílio, 2011) such as the ability to introduce the representation of bilateral contracts, the ability to obtain prices on an hourly bais in order to facilitate a short-term market, and the intrinsic ability to reduce future energy deficit risks, the approach proposed also incorporates the possibility of representing transmission network flows and losses. To validate the model and solution an interior point method is implemented specifically, the primal-dual logarithmic barrier. Additional tests are performed in order to verify now he variation of the main parameters of the model influence the dispatch of generating units and the formation of energy market clearing prices / Mestre

Orientador: Michael John Brennan / Co-orientador: Fabricio César Lobato de Almeida / Banca: Gustavo Luiz Chagas Manhães de Abreu / Banca: Paulo José Paupitz Gonçalves / Resumo: Vazamento em tubulações é uma das principais preocupações de empresas fornecedoras de água, devido à escassez e disponibilidade de fontes de água potável, principalmente em grandes cidades. A técnica de correlação cruzada tem sido bastante utilizada nos últimos 30 anos na localização de vazamentos em tubulações metálicas. Entretanto, o método de correlação cruzada não tem a mesma eficácia na detecção de vazamentos em tubulações plásticas, devido ao elevado nível de atenuação entre a parede da tubulação e o fluido, que rapidamente suprimem o sinal de vazamento. Por isso, o sinal de vazamento não consegue percorrer longas distâncias em tais tipos de tubulações. Sabe-se que, a faixa de frequência na qual a energia do vazamento está localizada é baixa, consequentemente o sinal de vazamento é facilmente afetado pelo ruído de fundo. Para evitar esta interferência, o filtro passa-banda é utilizado para suprimir o ruído indesejado antes de aplicar a técnica de correlação cruzada. A escolha das frequências apropriadas a serem utilizadas no filtro passa-baixa são fundamentais para obtenção de uma estimativa de tempo de atraso confiável entre dois sinais de vazamento, este tempo de atraso é utilizado para calcular a posição do vazamento. Este trabalho tem como objetivo à investigação e criação de um simulador de vazamento, aqui chamado de Simulador Virtual de Vazamento, através da utilização de um modelo analítico de vazamento em conjunto com atuadores mecânicos (caixas de som). Este simulador de vazamento poderá ser utilizado para avaliar correlacionadores comerciais e para fins de treinamento. A principal vantagem deste método é o controle de todo o experimento, de modo que a característica do sinal de vazamento simulado é conhecida previamente / Abstract: Leak in pipes is one of the main concerns of water companies due to the scarcity and availability of potable water sources, especially in big cities. The cross-correlation technique has been used in the past 30 years to locate leaks in metallic pipes. Although the cross- correlation method works very well for metallic pipes, it does not have the same effectiveness in plastic pipes. This is mainly due to the high attenuation between the pipe wall and the fluid, which suppress rapidly the leak noise. Hence, leak noise does not travel long distance in such pipes. Moreover, the frequency range over which the leak energy is located, is at low frequency. Hence, the leak signal is easily affected by background noise. To avoid these problems, a band-pass filter is used to suppress undesirable noise before conducting the correlation. The selection of the band-pass filter limits is the key to have a reliable time delay estimate between two leak signals, which is used to calculate the position of a suspected leak. This work concerns the investigation and design of a leak simulator, here named Virtual Pipe Rig, using an analytical leak model together with mechanical actuators (shakers). The analytical model is responsible for generating leak signals used to drive the mechanical actuators, which are responsible for simulating the measure positions. This virtual pipe rig can be used to assess commercial correlators and training purposes. The main advantage of this method is the entire control of the experiment, so that the characteristic of the simulated leak signal is known beforehand / Mestre

Orientador: João Manuel Marques Cordeiro / Banca: Rosangela da Silva de Laurentiz / Banca: Ricardo Gargano / Resumo: Utilizando a simulação molecular com método Monte Carlo estudou-se neste trabalho as características estruturais e termodinâmicas dos líquidos puros N-Metilformamida (NMF) e Tetrahidrofurano (THF), bem como de suas misturas em diferentes concentrações. Realizou- se também um estudo das características estruturais e termodinâmicas de misturas N- Metilformamida-Água, em diferentes concentrações, para fins de comparação. Os resultados estruturais obtidos para os líquidos puros foram comparados com resultados experimentais de difratometria de nêutrons com posterior refinamento estrutural por potencial empírico (EPSR). Na simulação computacional foi utilizado o programa DIADORIM. As simulações foram realizadas no ensemble estatístico NpT, ou seja, com número de moléculas, pressão e temperatura constantes. O número total de moléculas na caixa de simulação foi de 400, à pressão de 1 atm e à temperatura de 298,15K. A concordância entre os resultados experimentais e teóricos dos líquidos puros foi boa, o que permitiu prosseguir sabendo que os resultados obtidos para as misturas seriam confiáveis. Em relação aos líquidos puros foi mostrada a presença de ligações de hidrogênio na estrutura da NMF e da água, sendo que estes líquidos apresentam-se bem estruturados. Conclui-se que o THF apresenta estrutura ―desorganizada‖.Os resultados obtidos para a mistura NMF-THF sugerem a existência de ligações de hidrogênio entre estas moléculas de NMF e THF no líquido, e os valores de suas energias de ligação de hidrogênio, segundo os resultados obtidos, apresentam valores semelhantes à interação NMF-NMF, o que juntamente com a observação das propriedades termodinâmicas estudadas neste trabalho indicam um comportamento ideal da solução. Também pode ser observado... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The structural and thermodynamic properties of pure liquids N-methylformamide (NMF) and Tetrahydrofuran (THF), as well as their mixture in different concentrations were studied through Monte Carlo simulation. The structural and thermodynamic properties of N- Methylformamide-water in different concentrations was also investigated, aiming comparisons. The structural results obtained to pure liquids were compared to experimental results of neutron diffratometry with empirical potential structure refinement (EPSR). For the computational simulation, was used the DIADORIM program. The simulations were carried out on the NpT statistical ensemble. The total number of molecules in the simulation box was 400, over a 1 atm pressure and 298,15K temperature. The accordance between the experimental and theoretical structure of pure liquids was good, what permits to infer on the reliability of the results obtained for the mixtures. Regarding to pure liquids it was shown the presence of hydrogen bonds in NMF and water structures, being that those liquids are well structured. It was not observed the presence of hyrogen bonds among the molecules of THF presenting this liquid a disorganized structure. The obtained results of the NMF-THF mixture, suggest the presence of hydrogen bonds between those molecules in the liquid. It was also observed by the obtained results that this liquid is well structured. The mixture NMF-water, as well as the mixture NMF-THF, are well structured, but either NMF and water are proton acceptors and donors and leads to the presence of two hydrogen connections between NMF and water molecules. The study of structural and thermodynamic properties of the mixture NMF-water, show a proper behavior for the solution, as in the case THF-NMF, but when comparing NMF-NMF in both cases, the water appeared to interfere more on the interaction between NMF molecules than THF ones / Mestre

Orientador: José Márcio Machado / Banca: Carlos Roberto Valêncio / Banca: Luiz Lebensztajn / Resumo: As descargas corona e a geração de fluxo eletrohidrodinâmico têm sido objeto de estudo de diversas publicações. Estes efeitos podem ser utilizados em vários processos industriais, tais como processos de resfriamento de componentes, de coleta de partícu-las em suspensão, entre outros. Quando utilizadas com as configurações apropriadas, as descargas corona e o fluxo eletrohidrodinâmico provêm melhorias nos processos que os utilizam. A simulação computacional destes efeitos tem se tornado cada vez mais impor-tante devido a sua grande aplicabilidade e à necessidade de um total entendimento destes, com o intuito de otimizá-los para o uso em processos industriais / Abstract: Corona discharges and electrohydrodynamic flow generation have been addressed by numerous works. These effects could be useful in many industrial applications, such as processes of cooling components, collection of particles in suspension and others. With the appropriate configurations, the corona discharges and the electrohidrodynamic flows can enhance the processes that use them. The simulation analysis of these effects have become increasingly important because of its wide applicability and the need of a full understanding of these in order to optimize them for use in industrial processes / Mestre

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The procedure of artificial insemination in cattle requires preparation and professional dexterity. In most cases, the training of fertilization is done through direct contact with animal itself. During periods of practical training, often is not possible a lot of students have contact with the animal, by factors like costs, risks to animal health and user, inappropriate physical space, cio and animal management. These factors end up making the learning process extremely theoretical, culminating no same unpreparedness. Accordingly, it is proposed a simulator of Artificial Insemination (SISTIA-ARITIFICIAL INSEMINATION TRAINING SYSTEM) with a model of appliance Reproduction veal, seen, among other factors, on: conduct training in a virtual environment, before leaving for the need of the practice in the real environment; decrease training costs, reduce expenses for the purchase of equipment, reduce risk with the student's health, since it is not exposed to contact with viruses and bacteria, reduce the risk of injury to the animal or real training error, monitor the results of training through the visualization of your data stored in a database of the simulation. The Virtual reality training simulation will be developed with the help of the Phantom haptic technology device Omini. The use of this type of device allows a closer interaction of the real world, since, among other factors, returns the user the sensation of stiffness, texture, size and strength of the object can improve performance, and intensify the feeling of immersion. / O procedimento de inseminação artificial em bovinos exige preparo e destreza do profissional. Na maioria das vezes, o treinamento da fecundação é feito através de contato direto com próprio animal. Nos períodos de treinamento prático, muitas vezes, não é possível a uma grande quantidade de alunos terem contato com o animal, por fatores como: custos, riscos à saúde do animal e do usuário, espaço físico inadequado, cio e manejo do animal. Tais fatores acabam tornando o processo de aprendizado extremamente teórico, culminando no despreparo dos mesmos. Nesse sentido, propõe-se um simulador de Inseminação Artificial (SISTIA SISTEMA DE TREINAMENTO DE INSEMINAÇÃO ARITIFICIAL) com um modelo do aparelho reprodutor bovino, que visa, dentre outros fatores, a: realizar o treinamento em um ambiente virtual, antes de partir para a necessidade da prática no ambiente real, diminuir os custos com treinamento, diminuir gastos com a compra de material, diminuir riscos com a saúde do aluno, uma vez que, ele não será exposto ao contato com vírus e bactérias, diminuir os riscos de lesões ao animal por excesso ou erro de treinamentos reais, acompanhar os resultados de treinamento por meio da visualização de seus dados armazenados em um banco de dados da simulação. O treinamento em Realidade Virtual na simulação será desenvolvido com ajuda do dispositivo Háptico Phantom Omini. O uso desse tipo de dispositivo permite uma interação mais próxima do mundo real, uma vez que, dentre outros fatores, retorna ao usuário a sensação de rigidez, textura, tamanho e força do objeto tocado, podendo melhorar o desempenho do usuário e intensificar o sentimento de imersão. / Mestre em Ciências

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2007. / Submitted by wesley oliveira leite (leite.wesley@yahoo.com.br) on 2009-10-02T19:28:32Z No. of bitstreams: 1 2007_EnioNascimentoCarvalho.pdf: 2105502 bytes, checksum: 65813f4b4858c9fa351308e192c9ae35 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2009-10-05T12:57:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_EnioNascimentoCarvalho.pdf: 2105502 bytes, checksum: 65813f4b4858c9fa351308e192c9ae35 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-10-05T12:57:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_EnioNascimentoCarvalho.pdf: 2105502 bytes, checksum: 65813f4b4858c9fa351308e192c9ae35 (MD5) Previous issue date: 2007-11 / A finalidade deste trabalho é a modelagem física e simulação numérica de unidades resfriadoras de Líquidos por absorção a H2O-LiBr, nas configurações a simples e duplo efeito, com análise do efeito da utilização de aditivos na solução de H2O-LiBr e da influência do clima local sobre o desempenho e consumo energético da unidade. O modelamento físico de cada um dos componentes do sistema foi adotado baseando-se nos princípios clássicos da conservação de energia, junto com as correlações aplicáveis da transferência de calor e massa e equações que descrevem as propriedades dos fluidos de trabalho. O modelo adota um conceito semi-empírico, ou seja, parâmetros característicos para cada componente do sistema são utilizados. A aplicação do modelamento e simulação é realizada para quatro estudos de caso. No primeiro estudo de caso é simulada a operação de uma unidade resfriadora de líquido, de simples efeito, para as 8760 horas do ano, com aplicação em um edifício comercial. A simulação de uma unidade por absorção de duplo efeito, com estimativa do consumo de gás natural, durante o período de um ano de operação da máquina, é o objeto do estudo de caso dois. No terceiro estudo de caso, o consumo anual de combustível e desempenho de uma unidade de resfriamento de duplo efeito é comparado, para duas localidades climáticas diferentes. Finalmente, a avaliação da influência do uso de aditivos à solução H2O-LiBr, sobre o desempenho da unidade resfriadora é analisado no quarto estudo de caso, onde, se obteve um ganho no coeficiente de performance de até 5,5%, se comparado ao desempenho com uso da solução convencional de H2O-LiBr. Dessa forma, os resultados obtidos nesse trabalho permitem uma avaliação sobre a influência de vários fatores, no desempenho de unidades resfriadoras de líquidos por absorção e por conseqüência em seu consumo energético. _____________________________________________________________ ABSTRACT / The purpose of this work is the physical modeling and simulation of H2O-LiBr absorption chillers, in the single and double effect settings, with analysis of the effect of the use of additives in the solution of H2O-LiBr, and the influence of local climate on the performance and energy consumption of the unit. The physical modeling of each component of the system was adopted based on the classical principles of the energy conservation, along with the correlations for the heat and mass transfer or equations that describe the properties of the fluids of work. The model adopts a semi-empirical approach, where characteristic parameters for each component of the system are used. The application of physical modeling and simulation is carried out for four case studies. In the first case study is simulated the operation of a single effect chiller unit, for 8760 hours of the year, with implementation in a commercial building. The simulation of a double effect absorption machine with estimated consumption of natural gas during the period of one year of operation of the machine is the subject of the second case study. In case study three, the annual consumption of fuel and performance of a double effect absorption machine is compared for two different climatic areas. Finally, the evaluation of the influence of the use of additives to the solution H2O-LiBr, on the performance of the absorption chiller is analyzed in the fourth case study, where, was obtained an improvement in the COP of the system up to 5.5%, when compared with the COP of the conventional solution of H2O-LiBr. Thus, the results obtained in this work provide an assessment on the influence of various factors in the absorption chiller performance and result in their energy consumption.

Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2018-03-07T19:06:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) tese_plinio.pdf: 7758536 bytes, checksum: cb853b4bbab6ce86d639b44533c60c27 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-07T19:06:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) tese_plinio.pdf: 7758536 bytes, checksum: cb853b4bbab6ce86d639b44533c60c27 (MD5) Previous issue date: 2012-07-30 / CAPES, CNPQ / Neste trabalho estudamos a dinâmica energética das buscas aleatórias no contexto de encontros biológicos da procura por alimentos realizada em condições adversas, isto é, na situação em que o buscador (forager) encontra-se no limiar de extinção. Apresentaremos os princípios teóricos associados à dinâmica energética do encontro de sítios distribuídos num espaço unidimensional com condições periódicas de contorno e definiremos o modelo de busca a ser estudado. Estabeleceremos os parâmetros de ordem e os expoentes críticos da transição de fase para o estado absorvente de extinção através do estudo analítico do ganho energético médio, dos temp o s de primeira passagem pelo estado de ganho energético nulo e da taxa de sobrevivência. Através das hipóteses de escala, determinaremos numericamente os expoentes críticos associados à dinâmica energética, f3on, j3' e i/,eà dinâmica espacial, p. Exploraremos os fundamentos das classes de universalidade das transições de fases de não-equilibrio, numa perspectiva de definição de uma classe de universalidade do problema em questão distinta das classes conhecidas que apresentam um único estado absorvente. Estudaremos, ainda, o mecanismo chave de acoplamento do forager com o ambiente, e a questão de como os ambientes heterogêneos afetam a eficiência das interações de encontro sob condições de densidade global constante e escassa de recursos. Avaliaremos como as estratégias com valores superdifusivos dos expoentes de difusão surgem quando ambientes heterogêneos com ampla distribuição de distâncias iniciais entre o forager e os alvos são considerados. Por fim, mostraremos também como as flutuações estatísticas no conjunto das condições iniciais das buscas aleatórias são cruciais para a determinação de qual estratégia de busca é a ideal. / In this work we study the energetic dynamics of random searches in the context of biolo-gical encounters in environments with low density of resources, i.e. the foraging problem on the edge of extinction. We present the theoretical principles of this energetic dynamics when sites are distributed in a one-dimensional space with periodic boundary conditions and establish the model of foraging to be analyzed. We calculate the order parameter and critical exponents of the phase transition into an absorbing state of extinction through the analytical study of the mean energetic gain, the first-passage time through a state of null energetic gain, and the survival rate. We determine the critical exponents numerically by using the scaling hypothesis, such as the exponents of the energetic dynamics, f3on, j3', and v, and the exponent of space dynamics, p. We explore the basis of the universality classes of non-equilibrium phase transitions, with the aim to define the universality class of the present foraging problem as being distinct from that of known problems with a single absorbing state. We also address the general question of how the landscape he-terogeneity affects the efficiency of encounter interactions under global constant density of scarce resources. We unveil the key mechanism coupling the landscape structure with optimal search diffusivity. Finally, we show that statistical fluctuations in the set of ini-tial positions are crucial to determine which search strategy is optimal in heterogeneous landscapes.

Orientadores: Antonio Jose da Silva Maciel, Marcos Milan / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-05T03:33:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Borges_IacksondeOliveira_D.pdf: 2100210 bytes, checksum: c054ed5db2fc7673a626d232d809c399 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A colheita de grãos é uma operação crítica devido ao risco climático que pode causar atrasos com perdas consideráveis na quantidade e qualidade do material colhido. Embora tais perdas sejam desconhecidas para a maioria das culturas, os produtores procuram evitá-las empregando frotas de colhedoras geralmente com reserva de capacidade. Quando em excesso, resulta no aumento dos custos fixos da operação devido ao capital extra imobilizado em máquinas. A falta de capacidade, por outro lado, aumenta o custo das perdas devidas ao atraso na conclusão da operação no prazo ótimo. Em ambos casos, há redução da renda líquida da operação, o que se denomina de custo de pontualidade. O problema da seleção de colhedoras consiste então, em estabelecer um equilíbrio entre o custo extra do capital investido na capacidade da frota como um seguro para garantir a pontualidade da operação e o custo das reduções de rendimento da safra por falta desta, ou ainda da redução de tempo para conclusão da operação de colheita para dar lugar à operação seguinte. Devido ao número e a complexidade das variáveis envolvidas no problema, o objetivo principal deste trabalho foi desenvolver um programa computacional para o dimensionamento de colhedoras considerando custo da pontualidade da operação. O programa foi validado na colheita de soja (Glycine max (L.) Merril) na região de Ponta Grossa, Estado do Paraná. Para atingir o objetivo principal, o trabalho foi desenvolvido em três etapas. A primeira consistiu da determinação experimental das funções de perdas por atraso na colheita de 4 cultivares de soja nas condições edafoclimáticas específicas. A segunda consistiu do desenvolvimento de um programa computacional utilizando Borland® Delphi 5.0 para simulação de cenários de colheita, capaz de interagir as funções de perdas com as características da máquina e o risco climático, para estimar o custo das perdas de oportunidade, o custo do serviço mecanizado e a renda líquida da operação como indicador da pontualidade. Finalmente, a terceira etapa consistiu da validação do programa simulando cenários de colheita numa propriedade referência na região cultivada com 500 ha de soja, para determinar a capacidade ótima da respectiva frota colhedoras, composta por 2 unidades de 125,1 kW e 1 unidade de 165,6 kW. Foram consideradas 5 combinações de cultivares (FT Cometa + M ¿ Soy 5942, FT Abyara + BRS 133, FT Cometa + FT Abyara, FT Cometa e FT Abyara). Na determinação das funções de perdas por retardamento na colheita de soja, os cultivares FT Cometa e M ¿ Soy 5942 revelaram menores tendências de perdas, enquanto que os cultivares BRS 133 e FT Abyara maiores tendências, quando comparadas entre si. Na validação do modelo para a colheita de soja, as simulações demonstraram que, dependendo da composição de cultivares e do prazo para conclusão da operação, a capacidade ótima das colhedoras é alterada. A simulação de cenários na propriedade referência revelou também que, para qualquer composição de cultivares, a frota de colhedoras respectiva operaria na colheita de soja com capacidade ociosa. Admitida à composição de cultivares FT Cometa e M ¿ Soy 5942, apenas 1 unidade de colhedora de 121,5 kW com 4,8 m de plataforma atenderia a demanda da área, proporcionando um ganho médio de renda líquida estimado em US$ 47.255,00. ano-1 / Abstract: Grain harvest is a critical operation due to climatical risk that may cause delays with significant losses in quantity and quality of the harvested material. Although such losses are unknown for most of crops, producers try to avoid them employing fleet of harvesters with more capacity than the necessary increasing the fixed costs of the operation due to the extra capital invested on the machines. On the other hand, the lack of capacity increases the cost of losses due to the delay on the operation conclusion in an ideal appointed day. There is a reduction of net profit of the operation, in both cases, which is called of indirect costs. The problem of selecting harvesters consist in establishing a balance between the extra cost of the invested capital in the fleet capacity and the reductions of the costs of the crop productivity or a time reduction for the conclusion of the harvest operation, so the following operation can take place. Due to the number and the complexity of the involved variables in this matter, the main objective of this study was to develop a computer program for harvesters measuring, considering the indirect cost of the operation. The program was validated for soybean harvest in Ponta Grossa region, state of Parana. In order to achieve the main goal, the study was carried out in three steps. The first one consisted of the experimental determination of the functions of losses by the delay of four soybean cultivars harvest, in specific conditions. The second one consisted in developing a computer program using Borland®-Delphi 5.0 to simulate harvest sceneries capable of interacting the functions of losses with the machine features and the climatical risks, in order to evaluate the indirect costs, the cost of mechanized service and the net profit of the operation, as an indicator of pontuality. The third one consisted of the program validation simulating harvest sceneries in a property, known as reference in the region, with 500 ha of soybean to determine the harvesters fleet ideal capacity with 2 units of 125 kW and 1 unit of 166 kW. Five combinations of cultivars (FT Cometa + M-Soy 5942, FT Abyara + BR 133, FT Cometa + Ft Abyara, FT Cometa and FT Abyara) were considered. For the determination of the functions of losses by the delay in soybean harvest, the cultivars FT Cometa and M-Soy 5942 showed less tendencies for losses, while cultivars BRS 133 and FT Abyara showed more tendencies, when compared to each other. In the model validation for soybean harvest the simulations showed that depending on the cultivar composition and the appointed day for the conclusion of the operation, the harvesters ideal capacity is altered. The sceneries simulation, at the referred property showed that, whatever the cultivar composition is, the particular harvesters fleet works with idle capacity. Once established the composition of cultivars FT Cometa and M-Soy 5942, only 1 unit of the harvester 121 kW with 4.8 m platform would attend the demanding of the area, giving an average net profit evaluated in US$ 47,255.00 per annum / Doutorado / Maquinas Agricolas / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: João Mauricio Rosario / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-05T04:11:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarvajalRojas_JaimeHumberto_D.pdf: 18722503 bytes, checksum: cf7052f5959f02f6c052c5b501ca7f6b (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O principal objetivo de esta pesquisa consiste no desenvolvimento de uma metodologia geral para a integração, simulação e programação of-line de robôs e mecanismos mecatrônicos em células de manufatura flexíveis FMC. O desenvolvimento da metodologia implica a modelagem da FMC usando Redes de Petri PN, a modelagem geométrica com sistemas CAD do ambiente de atuação do robô incluindo equipamento e mecanismos associados, modelagem da cinemática direta e inversa do robô baseada na metodologia de Denavit -Hartenberg, modelagem do Jacobiano direto e inverso do robô, modelagem da cinemática com Quaterniones, simulação gráfica das trajetórias do robô, simulação gráfica da movimentação dos mecanismos, e coordenação e integração da movimentação dos robôs e dos mecanismos. A programação off-line do robô é o principio de integração dos componentes dentro da FMC. Estudos de casos encaminhados à implementação, validação e probas da metodologia desenvolvida, são apresentados, incluindo programação off-line independente, programação off-line simultânea, programação off-line seqüencial e programação of line integrada / Abstract: The main objective of this research consists on the development of a general methodology for the integration, simulation and ofl-line programming of robots and mechatronic mechanisms into Flexible Manufacturing Cells FMC. The development ofthe methodology embraces the modeling of FMC using Petri Nets PN, the geometric modeling with system CAD of the environrnent of the robot's performance inc1udingequipment and associate mechanisms, mathematica1modeling of the direct kinematics and inverse kinematics of the robot based on Denavit - Hartenberg metodology, mathematical modeling of kinematics with Quaternions, mathematical modeling of the direct Jacobian and inverse Jacobian of the robot, the graphic simulation ofthe robot's trajectories, graphic simulation of the movement of the mechanisms and the coordination and integration of the robot's movements and of mechanisms. The off line programming of the robots is the principIe for the integration of the components. Studies of cases allows the implementation, validation and it proves of the developed methodology, are presented, including off line programming independent, of-line programming simultaneous, off-line programming sequential, and off-line programming integrated. / Doutorado / Mecatronica, Robotica e Sistemas Mecanicos Atuados / Doutor em Engenharia Mecânica