Made available in DSpace on 2014-06-12T17:35:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2073_1.pdf: 5644756 bytes, checksum: 4ce8962d01075b963702b2d669d37422 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta dissertação simulou perfis de temperatura para uma geometria substituta da mama e validou preliminarmente os resultados simulados numericamente através da comparação dos mesmos com os termogramas de pacientes com patologias na mama. Para a formulação, necessitou-se de uma geometria tridimensional que ainda não é obtida diretamente da paciente. Fez-se, então, necessário o uso de geometrias substitutas que, nesta dissertação, foram obtidas a partir de próteses mamárias externas iguais as que são doadas pelo Sistema Único de Saúde às pacientes mastectomizadas. As medidas foram realizadas no Laboratório de Medição por Coordenadas da Universidade Federal de Pernambuco por uma máquina de medição por coordenadas. Um programa desenvolvido na Universidade Federal Fluminense extraiu os pontos que formaram as curvas dos contornos da base da mama e do seu perfil. Programas com a linguagem C++ foram desenvolvidos nesta dissertação usando o método dos mínimos quadrados e o conceito de momento de inércia na formulação digital para determinar a geometria substituta adequada à paciente em estudo. O presente trabalho termina com os resultados obtidos para estudos de caso de duas pacientes do Hospital das Clínicas da Universidade Federal de Pernambuco para as quais foram simulados os perfis de temperatura da mama portadora de patologias (cisto, linfonodo e nódulo sólido). Um programa comercial de fluidodinâmica computacional simulou a distribuição tridimensional de temperaturas na geometria substituta. Foram realizadas análises pontuais de temperatura nas regiões saudáveis e com anormalidades a fim de verificar as diferenças entre as temperaturas resultantes da simulação e aquelas medidas nos termogramas da pacientes. O erro médio entre as temperaturas na superfície da região com anormalidades foi de 1,4 % indicando uma boa aproximação entre os resultados das simulações e dos termogramas

Nesta tese foram desenvolvidos dois modelos para simular as estruturas anatômicas e suas imagens radiológicas. O primeiro modelo simula tanto os tecidos de mama e as microcalcificações com quaisquer proporções e quaisquer distribuições quanto a absorção diferenciada dos raios X. O segundo modelo permite representar estruturas anatômicas esféricas ou longas simulando a nitidez das imagens em função das variações da fonte de raios X e da deformação geométrica. Três métricas foram utilizadas para validar o modelo comparando as imagens simuladas com imagens reais. As três métricas são atributos globais (média e variância dos níveis de cinza), comparação visual e desempenho na detecção de microcalcificações. Para comprovar a importância da simulação foram desenvolvidos duas aplicações. A primeira, em processamento de imagens, para mostrar que a modificação da técnica de aquisição das imagens pode diminuir o ruído de fundo dos mamogramas e facilitar a detecção das microcalcificações. A segunda, em controle de qualidade de imagens, para comprovar que uma mudança no posicionamento das estruturas anatômicas pode melhorar a nitidez das imagens. / In this work two models were developed to simulate the anatomical structures and their radiological images. The first model simulates both the tissues of the breast and the microcalcifications with any proportions and any distributions in relation to the differentiated absorption of the X-rays. The second model allows the representation of either spherical or long anatomical structures simulating the sharpness of the images as a function of the variations of the source of X-rays and of the geometric deformation. Three metrics were used to validate the model comparing the simulated images with real images. The three metrics are global attributes (average and variance of the grey levels), visual comparison and performance in the microcalcifications detection. To check the importance of the simulation, two applications were developed. The first, one, in images processing aims at showing that the modification of the technique of acquisition of the images can reduce the background noise of the mammograms and to facilitate the detection of the microcalcifications. The second, one, image quality control, to ensure that a change in the positioning of the anatomical structures can improve the clearness of the images.

Neste trabalho estudamos o efeito hidrofóbico no sistema benzenoágua. Nossa estratégia é avaliar as propriedades das ligações de hidrogênio entre as moléculas de água nas proximidades da molécula e benzeno. Utilizamos as ferramentas da mecânica quântica e o método de simulação computacional para este estudo. A análise estrutural e energética detalhada dos clusters benzenoágua mostra que a ligação de hidrogênio é mais forte quando na presença do benzeno. A investigação pelo método de simulação Monte Carlo corrobora estas conclusões e ainda fornece os efeitos da variação de tempeatura. Verificamos que o aumento da temperatura afeta todas as moléculas aumentando a desordem líquida, no entanto, constatamos a manutenção de uma estrutura de ligações de hidrogênio mais fortes as proximidades do benzeno. A interação entre duas moléculas de benzeno também foi analisada, mostrando que a interação benzenobenzeno é bem mais forte na presença da água. / The hydrophobic effect is studied for the benzene-water system. The properties of the hydrogen bond between the water molecules around the benzene is evaluated using both classical and quantum mechanical methods. Hydrophobic hydration analysis shows that the hydrogen bond interaction is stronger in the presence of benzene. This is verified both by ab initio quantum mechanical methods and classical Monte Carlo simulation. Temperature dependence is investigated. Although increasing temperature increases the disorder the hydrogen bonds between the water molecules are still stronger for those in the proximities of the benzene. Hydrophobic interaction is also investigated. It is seen that the benzene-benzene interaction is stronger in the water environment.

Estudamos os processos de formação e de agregação de defeitos dipolares no LiF dopado com Mg POT.2+, nos haletos alcalinos KCI, KBr e KI dopados com Ge POT.2+, Ga POT.+ e Sn POT.2+ e no espinélio (MgAl IND.2 O IND.4) dopado com Cr POT.2+, Cr POT.3+, Co POT.2+, Co POT.3+, Mn POT.2+, Mn POT.3+, Fe POT.2+ e Fe POT.3+ através da técnica de simulação computacional estática. A técnica consiste em calcular a energia dos defeitos segundo uma metodologia muito bem sucedida incorporada nos programas Hades II e Gulp. Os resultados obtidos no estudo do LiF: Mg POT.2+ indicam que os trimeros são obtidos mediante a agregação de três dipolos isolados não havendo uma fase intermediária de dimerização. A energia obtida para a reorientação de um dipolo impureza - vacância (I - V) foi de 0,864eV enquanto que para o modelo impureza - intersticial (I - I) foi de 0,66IeV indicando uma possível coexistência dos dois tipos de defeitos. Analisamos os cristais KBr, KCI e KI dopados com as impurezas Ga POT.+ Ge POT.2+ e Sn POT.2+ e, a partir da energia de ligação dos agregados de defeitos dipolares, verificamos que os dimeros I - V são preferencialmente formado nos casos KBr:Sn POT.2+, KCI:Sn POT.2+ e KCI:Ge POT.2+. Os resultados obtidos para o Ga POT.+ indicam que não ocorre um deslocamento \"off - centre\". Analisando o espinélio MgAl POT.2 O POT.4 verificamos que a não estequiometria presente nas amostras artificiais é determinada pela substituição do Mg POT.2+ pelo Al POT.3+ e que a possibilidade da troca entre os sítios provoca no material normal um comportamento similar ao do espinélio invertido. As impurezas Cr POT.3+, Co POT.3+ e Mn POT.3+ ocupam preferencialmente os sítios octaédricos em substituição ao Al3+. Por outro lado, observamos que no caso do ferro os íons F e2+ ocupam preferencialmente os sítios tetraédricos podendo também ocupar sítios octaédricos e que os íons Fe3+, em sítios octaédricos, seriam provenientes da oxidação do Fe2+ que já estaria ocupando este sítio. A partir do comportamento dos defeitos, gerados pela inserção das impurezas, verificamos que, ao menos, dois dipolos podem ser formados nos espinélios. Comparando os cálculos efetuados com os resultados de Corrente de Despolarização Termicamente Estimulada (CDTE) concluímos que o dipolo formado pelo par [Mg POT.2+]Al POT.3+ O POT.- seria responsável por uma banda de CDTE em 160K, que não se modifica nem com tratamentos térmicos nem com a irradiação, e que o dipolo [Fe POT.2+] Al POT.3+ O POT.- seria responsável por um pico em 260K que é favorecido pela irradiação da amostra. / Computer modelling methods, based on the lattice energy minimisation, have been used to study the possibility of dipolar defect configuration in LiF:Mg2+, KCI, KBr and KI doped with Ge2+, Sn2+ and MgAl2O4. spinels doped with Cr2+, Cr3+, Co2+, Co3+, Mn2+, Mn3+, Fe2+ and Fe3+. Calculations have been carried out using standard defect simulation procedures, programmed in the GULP and HADES programs. In the case of LiF:Mg2+ the activation energy 0,661 e V fur impurity-interstitial (I-I) and 0,864eV for impurity-vacancy (I-V) dipoles are near enough to consider the possible coexistence of both. It was also shown that three dipoles form a trimer without the occurrence of an intermediary dimer. The results for KCl, KBr and KI indicate that I-V dimers are more stable than single dipoles in KBr:Sn2+, KCJ:Sn2 + and KCJ:Ge2+ and that there is no Ga+ off-centre displacement. MgAl2O4 spinels present intrinsic defects originate from cation antisite disorder due to partial interchange of the positions of Mg2+ and Al3+. It was a1so found that the probability of Al3+ replacing Mg2+ is higher than the inverse process. The results of the simulation studies indicate that the configuration energy is lower for Al3+ being replaced by the trivalent impurities Cr3+, Co3+ and Mn3+ than for the replacement of Al3+ and Mg2+ by the divalent impurities Cr2+, Co2+ and Mn2+. It was a1so verified that Fe2+ may occupy both tetrahedral and octahedral sites. The observed Fe3+ in octahedral sites are provided by the oxidation of Fe2- in these positions. Following the behaviour of the defects in MgAl204 spinels, two types of dipoles may occur. Thermally Stimulated Depolarisation Current (TSDC) curves show two dipolar bands at 160K and 260K The 160K band is affected neither by heat treatments nor irradiation and the 260K band is favoured by the irradiation of the samples. In comparison with the TSDC results the two observed dipolar bands may be attributed to the dipoles [Mg2+]Al3+ - O- and [Fe2+]Al3+ -O- respectively.

Made available in DSpace on 2015-04-22T22:10:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fabricio.pdf: 5714799 bytes, checksum: 2b6dd3d2699151f5c4d99d30e7d250d0 (MD5) Previous issue date: 2009-03-23 / The shipbuilding industry is characterized by variability in their level of activity, as work by hiring custom work. Thus, the production companies that work with custom face difficulties in their production sequence in an attempt to reconcile high rate of utilization of productive resources with the time of delivery. The main participants in the international market of shipbuilding following strategies of specialization. Manufacturers seek Brazilian expand, specializing in the manufacture of offshore support vessels, tankers and containers door-to coasting. In Manaus (AM), the largest shipyards to build vessels in steel, has as its main product the rafts and pushers, driven by demand for grain and minerals industries of the region. For methodological procedures for this work were used quantitative and qualitative data. Initially, a literature search. Then went to the field research, conducted at the Shipyard A, where he collected the data. It appears that both steps were necessary and are complementary, so that could explain the first empirical research that was developed after the event. In the study of the production process of the Shipyard A, it was possible to understand the relationship between of each steps. Thus, we developed mathematical models and software that represent the production system. By applying methods of Program Evaluation and Review Technique (PERT) and Critical Path Method (CPM), has developed a proposal for a production system with the possibility of reduction of the production of a raft of 60 to 26 days, reduction of 56. 6%. To obtain this result, it would be necessary to increase the number of labor, this investment is justified only to constant demands for ferries. Then, have developed computer simulation models in the software arena, thus enabling the generation and manipulation of scenarios of the system under study without monetary damages and maintaining the physical integrity of those involved. / O setor da construção naval caracteriza-se pela inconstância no seu nível de atividade, uma vez que trabalha por contratação de obras sob encomenda. Dessa forma, as empresas que trabalham com produção sob encomenda enfrentam dificuldades em sequenciar sua produção, na tentativa de conciliar elevada taxa de utilização dos recursos produtivos com os prazos de entrega. Os principais participantes do mercado internacional de construção naval seguem estratégias de especialização. Os fabricantes brasileiros procuram expandir, especializando-se na fabricação de navios de apoio offshore, petroleiros e porta-contêineres para a navegação de cabotagem. Em Manaus (AM), os maiores estaleiros que constroem embarcações em aço, têm como seu principal produto as balsas e empurradores, impulsionados pela demanda das indústrias de grãos e minérios da região. Em relação aos procedimentos metodológicos para a realização deste trabalho, utilizaram-se dados quantitativos e qualitativos. Inicialmente, realizaram-se pesquisas bibliográficas. Em seguida, passou-se à pesquisa de campo, realizada no Estaleiro A, onde se coletou os dados. Destaca-se que ambas as etapas foram necessárias e que se complementaram, de modo que a primeira pôde fundamentar a pesquisa empírica que foi desenvolvida a posteriori. Com o estudo do processo produtivo de balsas do Estaleiro A, foi possível entender a relação entre as etapas que o compõe. Dessa forma, foram desenvolvidos modelos lógicos e matemáticos que representam esse sistema produtivo. Com a aplicação dos métodos Program Evaluation and Review Technique (PERT) e Critical Path Method (CPM), foi desenvolvido uma proposta de sistema produtivo com possibilidade de redução do tempo de produção de uma balsa de 60 para 26 dias úteis, redução de 56,6%. Para obter esse resultado, seria necessário aumentar o número de mão-de-obra; esse investimento só justifica-se para demandas por balsas constantes. Em seguida, foram desenvolvidos modelos de simulação computacional no software ARENA, possibilitando assim a geração e manipulação de cenários do sistema em estudo sem prejuízos monetários e mantendo a integridade física dos envolvidos

É indiscutível a importância da disponibilidade hídrica, tanto quantitativa como qualitativa, no desenvolvimento adequado de uma região. Não só o déficit desse recurso como também o seu excesso são igualmente problemáticos e devem ser vistos de uma maneira mais realista e séria. Portanto, são necessárias ações eficientes referentes ao planejamento e gestão dos recursos hídricos, a fim de garantir a disponibilidade da água, visando à proteção, à recuperação e à conservação desse recurso. Neste estudo, busca-se analisar os conflitos gerados no aproveitamento de usos múltiplos da água em uma bacia hidrográfica do Estado de São Paulo, considerando-se a cenário atual e o futuro, com a implementação de três pequenas centrais hidrelétricas (PCHs). Através da aplicação de um modelo de simulação computacional são calculados índices de desempenho, ou seja, a confiabilidade, a resiliência e a vulnerabilidade do sistema. / It\'s unquestionable the importance of the water availability, both quantitative and qualitative, in the appropriate development of a region. Not only the deficit of this resource as its excess are equally problematic and must be seen in a more realistic and serious way. Therefore, efficient actions regarding the water resources\' planning and management are necessary, to guarante the availability of water, aiming the protection, recovery and conservation of this rsource. In this work has the aim of analyzing the conflicts generated in the multipurpose reservoir system, in a basis of the State of Sao Paulo, considering the current and future scenarios, with the implementation of thre small hydroelectric power stations. Through the application of a computational simulation model, the reliabilty, resilense and vulnerability of the system are estimated.

O aumento de custos em saúde tem sido um tema relevante tanto pelo seu aspecto econômico quanto político, e uma de suas causas principais é a adoção de novas tecnologias de tratamento e medicamentos. O objeto deste estudo é um exemplo: o ganciclovir, uma tecnologia padrão, comparado ao valganciclovir oral, a tecnologia substitutiva. Simulações computacionais são formas de auxiliar a avaliação de custo-efetividade de um tratamento novo e a espinha dorsal desta dissertação. O conjunto de métodos para as simulações vão desde a coleta e estruturação do banco de dados, passando pelas estimativas dos parâmetros e a modelagem computacional em si, que fornecem material necessário para a análise de sobrevivência e custo-efetividade, assuntos abordados nesta pesquisa. Os principais usos da modelagem aqui realizada são: a racionalização de recursos aliadas a melhores resultados para os usuários (com menor exposição de riscos aos pacientes), menores gastos em pesquisas bem como subsídios de orientação do gestor de recursos em saúde / The increase in health costs has been a relevant issue both for its economic and political aspects, and one of its main causes is the adoption of new treatment technologies and medicines. The object of this study is an example: ganciclovir, a standard technology, compared to oral valganciclovir, the substitutive technology. Computational simulations are ways of helping to evaluate the cost-eectiveness of a new treatment and the backbone of this dissertation. The set of methods for the simulations range from the collection and structuring of the database, through the parameter estimates and the computational modeling itself, which provide the material needed for the survival and cost-eectiveness analysis, subjects addressed in this research. The main uses of the modeling carried out here are: the rationalization of allied resources to better results for users (with less risk exposure to patients), lower research expenditures as well as guidance subsidies for the health resource manager

Este trabalho analisou os conflitos atuais e futuros decorrentes dos usos múltiplos da água na bacia do Rio Atibaia no Estado de São Paulo. Os usos estudados foram abastecimento urbano e industrial, irrigação, e geração de energia elétrica, levando-se em consideração a transferência de água para a região metrolpolitana de São Paulo através do Sistema Cantareira e a previsões de aumento das demandas de água da bacia hidrográfica. O modelo matemático MIKE BASIN 2000, que associa técnicas de simulação, otimização e modelagem em rede de fluxo foi utilizado na avaliação de diversos cenários. Os resultados das simulações mostraram que para atender as crescentes demandas, minimizando os conflitos entre os usos múltiplos da água é necessário aumentar as vazões mínimas liberadas pelos reservatórios do Sistema Cantareira e reduzir as vazões transferidas para a região metropolitana de São Paulo, evitando assim um colapso nesse sistema. / This study analyzed the actual and future conflicts in consequence of multiple uses of water in Atibaia River Basin in the state of São Paulo. The uses studied were urban and industrial supply, irrigation and generation of electric power considering the transportation of the water to the metropolitan region of São Paulo city through Cantareira System and the forecast of increasing of water demands to the river basin. The mathematical model MIKE BASIN 2000, which associates simulation techniques, optimization and network flow modeling was utilized in the evaluation of several settings. The results of simulations showed that to supply the increasing demands minimizing the conflicts between the multiple uses of water, it is necessary to improve the minimum flows released by Cantareira System reservoirs and reduce the flows transferred to the metropolitan region of São Paulo city, avoiding the system collapse.

A pesquisa propõe avaliar quantitativamente a eficácia do emprego de estratégias passivas em um bloco cirúrgico hospitalar para a redução do consumo de energia elétrica com fins de arrefecimento do ar. A partir do estudo da conformação histórica do edifício hospitalar e da identificação das unidades funcionais em que é obrigatório o uso de ar condicionado; das características de geração e consumo de energia elétrica no Brasil e potenciais de economia energética em edificações, com foco em hospitais; seguidos do estabelecimento de conceitos básicos de térmica de edificações, estabeleceu-se o embasamento teórico para a realização de estudos de caso na cidade de Belo Horizonte, Minas Gerais. A análise comparativa dos dados de área física, sistemas de iluminação artificial, climatização e equipamentos coletados em seis blocos cirúrgicos possibilitou a seleção de uma unidade para construção de modelo computacional e realização de simulações em software de análise de desempenho térmico e energético de edificações. Os resultados alcançados demonstraram a importância de se considerar as condições bioclimáticas locais, em especial o controle da insolação direta, bem como reforçaram a concepção de que o projeto arquitetônico pode contribuir para a eficiência energética da edificação, mesmo quando é obrigatório o uso de ar condicionado. A realização de simulações computacionais se mostrou vantajosa, visto que possibilita a comparação de diversas opções de projeto com objetividade, antes de sua efetiva implementação. / The research quantitatively evaluate the effectiveness of the use of passive strategies in a surgical ward for reducing energy consumption for the purpose of air-cooling. The study of the historic conformation of the hospital building and the identification of the functional units in which it is mandatory the use of air conditioning; the characteristics of generation and consumption of electricity in Brazil and potential energy savings in buildings, focusing on hospitals; followed by the review of basic concepts of building heat transfer, established the theoretical basis for conducting case studies in the city of Belo Horizonte, Minas Gerais. A comparative analysis of physical area, artificial lighting, air conditioning systems and equipment data collected in six surgical wards enabled the selection of one unit to build a computational model and run simulations with the use of a software for thermal and energy performance of buildings. The results demonstrated the importance of considering local bioclimatic conditions, in particular the control of direct sunlight, as well as reinforced the concept that architectural design can contribute to the energy efficiency of the built environment, even when the use of air conditioning is mandatory. Performing computer simulations proved advantageous, since it enables objective comparison of different design options before its effective implementation.

A pesquisa propõe estudar a influência da alteração nos padrões de ocupação do solo sobre a ventilação natural, com estudo de caso em parte dos bairros Parque Iracema e Cambeba, na cidade de Fortaleza, Ceará. O vento é elemento chave à qualidade do ar no ambiente urbano e conforto térmico em localidades de clima quente úmido. Entretanto, este elemento do clima urbano é estruturalmente modificado pelo processo de urbanização. A morfologia urbana é resultado de prescrições edilícias tais como gabarito, taxa de ocupação do lote e recuos, modificando a permeabilidade do vento no espaço urbano. O estudo da alteração no escoamento do ar sobre o tecido urbano aborda, especificamente, o setor sudeste da capital cearense, que experimenta um processo de expansão urbana vinculado ao mercado imobiliário, intensificando a sua ocupação e alterando os padrões de uso do solo através da verticalização e do adensamento construtivo permitidos pela legislação urbana. O estudo reproduziu modelos virtuais representando a situação atual, a ocupação máxima permitida e uma proposta intermediária como crítica à permissividade prevista em lei. Os cenários foram simulados em ambiente de mecânica dos fluidos computadorizada. Os resultados indicaram o comprometimento das condições de ventilação na região posterior do cenário de máxima ocupação permitida pela elevação no gradiente de vento. No nível local a maioria dos pontos de comparação inseridos no modelo de máxima ocupação indicou melhores condições de ventilação na altura das edificações em relação ao modelo intermediário, resultado da diminuição da taxa de ocupação. / The research aims to study the influence of changing patterns of land use on natural ventilation, with a case study in a part of Parque Iracema and Cambeba neighborhood, in the city of Fortaleza, Ceará. The wind is a key element to air quality in the urban environment and thermal comfort in hot, humid climate locations. However, this urban climate element is structurally modified by the urbanization process. The urban morphology is the result of urban standards such building height, occupancy rate and space between buildings, changing the permeability of the wind in the urban space. The study of air flow changing over the urban area covers, specifically, the southeast sector of Fortaleza, which is experiencing an urban expansion process caused by the housing market, intensifying its occupation and changing patterns of land use through tall buildings and constructive densification allowed by law. The study reproduced virtual models representing the present situation, the maximum occupancy allowed and an intermediate proposal as a criticism of the permissiveness provided by law. These scenarios were simulated using fluid dynamics software. The results indicated that the natural ventilation was prejudiced in the posterior region of the scenario of maximum occupancy. At the local level most of the points of comparison within the maximum occupancy model indicated better ventilation conditions about buildings height comparing to the intermediate model, attesting the influence of a lower occupancy rate.