Orientador: Roberta Spolon / Banca: Sarita Mazzini Brushi / Banca: Marcos Antônio Cavenaghi / Resumo: Diversos são os esforços para o desenvolvimento de políticas de escalonamento em grid computacional. O uso de simuladores de grid computacional é de especial importância para o estudo de algoritmos de escalonamento de tarefas. Através dos simuladores, é possível avaliar e comparar o desempenho de diferentes algoritmos em diferentes cenários. Apesar das ferramentas de simulação fornecerem funcionalidades básicas para simulação de ambientes distribuídos, elas não disponibilizam políticas internas de escalonamento de tarefas; além disso, a implementação dos algoritmos deve ser feita pelo próprio usuário. Portanto, o objetivo deste trabalho é desenvolver a biblioteca de escalonamento de tarefas LIBTS (Library Tasks Scheduling) e adaptá-la ao simulador SimGrid para oferecer aos usuários uma ferramenta que possibilite o estudo de algoritmos de escalonamento de tarefas em grid computacional. Através da LIBTS os usuários podem comparar os algoritmos implementados (Workqueue (WQ), Workqueue with Replication (WQR), Sufferage, XSufferage, Dynamic FPLTF) em diversos cenários, como também desenvolver e implementar novos algoritmos de escalonamento de tarefas. Este trabalho também proporciona uma revisão de literatura sobre grid computacional, apresentando as características e metodologias dos algoritmos implementados na LIBTS e as principais características das ferramentas de simulação. Além disso, os cenários de testes criados para comparar os algoritmos validaram o funcionamento da biblioteca e o funcionamento correto dos algoritmos na LIBTS / Abstract: Too much has been done to develop scheduling policies in computational grid. The use of computational grid simulators is particularly important for studying the algorithms of task scheduling. Through the simulators it's possible to assess and compare the performance of different algorithms in various scenarios. Despite the simulation tools provide basic features for simulation in distributed environments, they don't offer internal policies of task scheduling, so that the implementation of the algorithms must be realized by the user himself. Therefore, this study aims to develop the library of task scheduling LIBTS (Library Tasks Scheduling) and adapt it to the SimGrid simulator to provide the users with a tool to analyze the algorithms of task scheduling in the computational grid. Through the LIBTS, the users can compare the implemented algorithms (Workqueue (WQ), Workqueue with Replication (WQR), Sufferage, XSufferage, Dynamic FPLTF) in several scenarios, as well as to develop and implement new algorithms of task scheduling. This work also provides a literature review about the computational grid, presenting the characteristics and methodologies of the implemented algorithms in the LIBTS and the most important features of the simulation tools. Furthermore, the test scenarios created to compare the algorithms validate the library operation and the correct operation of the algorithms in LIBTS / Mestre

Orientador: Fernando José Von Zuben / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-18T04:29:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Coelho_GuilhermePalermo_D.pdf: 7483685 bytes, checksum: 911cf6805528b86c8b1fc0f176f47e58 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Meta-heurísticas baseadas no paradigma de Sistemas Imunológicos Artificiais (SIAs), especialmente aquelas inspiradas na teoria da Rede Imunológica, são reconhecidamente capazes de estimular a geração de conjuntos diversos de soluções para um dado problema, mesmo utilizando-se de mecanismos muito simples de controle da dinâmica da rede. Por outro lado, na literatura de SIAs há uma série de estudos que propõem modelos computacionais mais elaborados, geralmente baseados no conceito de concentração de anticorpos, que conseguem explicar melhor o comportamento dessas redes. Diante disso, neste trabalho é proposto um novo algoritmo imunoinspirado para otimização em espaços contínuos, denominado cob-aiNet (Concentration-based Artificial Immune Network), que emprega o conceito de concentração de anticorpos para promover um melhor controle da dinâmica da rede, permitindo assim obter uma melhor cobertura das regiões promissoras do espaço de busca. Esta propriedade da cob-aiNet foi verificada em uma série de análises experimentais, nas quais o algoritmo foi comparado a outras técnicas baseadas em paradigmas distintos, além de dois outros SIAs já propostos na literatura. Os experimentos mostraram que o algoritmo cob-aiNet, além de sua capacidade de manutenção de diversidade ao longo de toda a execução, é competitivo na aproximação do ótimo global dos problemas. Diante disso, também foi proposta neste trabalho uma extensão da cob-aiNet para tratar problemas de otimização multiobjetivo, denominada cob-aiNet[MO] (Concentration-based Artificial Immune Network for Multiobjective Optimization). Assim como um conjunto bem reduzido de propostas da literatura, a cob-aiNet[MO] é capaz de tratar problemas de otimização multiobjetivo que requerem uma manutenção adequada de diversidade também no espaço das variáveis de decisão, não apenas para superar as dificuldades introduzidas pela multimodalidade mas também para facilitar o processo de escolha a posteriori da solução que será efetivamente adotada na prática. Uma série de análises experimentais foram feitas com o algoritmo cob-aiNet[MO], sendo observado que esta ferramenta apresentou resultados superiores na maioria dos problemas, tanto em aproximação da fronteira de Pareto quanto em manutenção de diversidade / Abstract: Metaheuristics based on the Artificial Immune System (AIS) framework, especially those inspired by the Immune Network theory, are known to be capable of stimulating the generation of diverse sets of solutions for a given problem, even though they generally implement very simple mechanisms to control the dynamics of the network. However, there are several studies in the AIS literature that propose more elaborate computational models, generally based on the concept of concentration of antibodies, which better explain the behavior of such networks. Therefore, in this work we propose a novel immune-inspired algorithm for real-parameter optimization, named cob-aiNet (Concentrationbased Artificial Immune Network), that adopts the concept of concentration of antibodies to better control the dynamics of the network, so that a broader coverage of promising regions of the search space can be achieved. This property of cob-aiNet was verified in a series of experimental analyses, in which the algorithm was compared to several techniques based on distinct paradigms, including two popular AISs from the literature. The experiments have shown that cob-aiNet, besides being able to maintain diversity during all the iterations, is also competitive with respect to the approximation of the global optima of the problems. Therefore, it was also proposed in this work an extension of cob-aiNet to deal with multiobjective optimization problems, which was named cob-aiNet[MO] (Concentration-based Artificial Immune Network for Multiobjective Optimization). Like a small set of techniques from the literature, cob-aiNet[MO] is capable of dealing with multiobjective optimization problems that also require a proper maintenance of diversity in the decision space, not only to overcome difficulties introduced by multimodality but also to facilitate the post-optimization decision making process. A series of experimental analyses were also made with cob-aiNet[MO], and it was observed that this algorithm presented better results in most of the considered problems, with respect to both the approximation of the Pareto front and diversity maintenance / Doutorado / Engenharia de Computação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Chang Tien Kiang / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-07-21T08:06:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_RobertoAntoniode_M.pdf: 4991211 bytes, checksum: 5589442988c0d931f4695f7becfca2ba (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Estudou-se os escoamentos multicamadas de polímeros no processo de fabricação de filmes planos. As soluções numéricas das equações de conservação juntamente com equações constitutivas foram obtidas pelo método de elementos finitos, utilizando o pacote comercial "Polyflow". Especificamente, analisou-se através de simulação numérica o processo de fabricação de filmes planos, contendo três camadas de polímeros (A, B e C) à base de poli(etileno tereftalato) (PET). A caracterização reológica das amadas realizou-se em fluxos de cisalhamento e elongacional, obtendo-se as propriedades materiais: viscosidade de cisalhamento, viscosidade elongacional e módulos dinâmicos. Estes dados experimentais permitiram o ajuste de equações constitutivas dos modelos de fluidos newtonianos generalizados e de fluidos viscoelásticos. Estudou-se diversas variáveis de processo, tais como ângulo de introdução das camadas, velocidades das camadas e geometria do canal no ponto de confluência das camadas, através de simulações bidimensionais e tridimensionais. Analisou-se também, o comportamento da interface entre as camadas que pode ocasionar o surgimento de instabilidades nesta região. Os modelos atuais, entretanto, apresentaram limitações para a simulação do processo de coextrusão em três dimensões, devido à incapacidade de descrever inequivocamente a região de contato da interface móvel com paredes rígidas / Abstract: Multilayer polymer flow in flat sheet production process was studied. Numerical solutions of conservation and constitutive equations were obtained by a commercial finite element code, "Polyflow". More specifically, the flat sheet production process was applied to three layers of polymers based on polyethylene terephtalate (A, B and C) by using numerical simulations. The rheological characterization of these layers was obtained in extensional and shear flows, in order to measure the material properties: elongational and shear viscosities and complex moduli. These experimental data allowed the adjustment of constitutive equations of generalized Newtonian and viscoelastic fiuid models. Many process variables were studied, including layers introduction angle, velocity and channel geometry of layer confluence region, in bidimensional and tridimensional simulations. The layers interfacial behavior, which can lead to instabilities in these regions, was also studied. Nevertheless, the current models showed limitations in the coextrusion process simulation in three dimension, due to their inability to describe the contact regions of the mobile interface on the walls / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Iris Concepcion Linares de Torriani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-28T06:50:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_CristianoLuisPintode_M.pdf: 4272275 bytes, checksum: 878df8c1104bf4abd311278e4baf3a49 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Neste trabalho apresentamos um estudo sobre a potencialidade do método de espalhamento a baixos ângulos para a reconstrução da estrutura tridimensional de partículas em solução. Neste sentido muitas simulações foram realizadas para testar e avaliar os métodos utilizados. Inicialmente apresento a teoria geral de espalhamento a baixos ângulos por partículas. Posteriormente enfatizo a construção de modelos o que permite relacionarmos a forma da partícula a seu espalhamento e a sua curva de distribuição de distâncias (P(r)). Ao final utilizo estes modelos para avaliar métodos ab initio de reconstrução tridimensional de partículas. Com base nesta avaliação pudemos analisar os resultados de sistemas reais compostos por proteínas em solução. Como veremos pelos resultados, a técnica de SAXS é capaz de fornecer informações conclusivas sobre a forma, anisotropia, simetria e mudanças conformacionais das partículas espalhadoras. Dos métodos utilizados, a otimização por simulated annealing somada a utilização de vínculos adequados no algoritmo, forneceu resultados melhores na aproximação da forma das partículas estudadas do que os obtidos por otimização com algoritmo genético. / Abstract: In this work we present a careful study about the potentiality of the small angle scattering technique and the inverse scattering problem ie., the reconstruction of the particle shape directly from the scattering profile. In this way, we made many simulations to test and analyzed various methods. First I show the general scattering theory, emphasizing the scattering from particles. Next I present a model building computing routine that shows the relationship between the scattering profile and the particle shape. Finally, I apply the three-dimensional reconstruction methods to several models in order to evaluate the power of these methods. This calculation served as a basis to analyze real problems like proteins in solution. As we show in the results, the SAXS technique furnishes interesting results like shape, anisotropy, symmetry and conformational changes of the scattering particles. From the ab initio reconstruction methods used, optimization by simulated annealing plus the introduction of adequate constraints gave the best shape approximation when compared to genetic algorithm results. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientadores: Lucila Chebel Labaki, Paulo Vatavuk / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenhria Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-13T09:14:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_MarielaCristinaAyresde_D.pdf: 6670093 bytes, checksum: 7493d382fbba10e3322a45d4388ad370 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A ventilação natural é um dos fatores importantes na qualidade e no conforto da habitação. Para ser eficiente, é necessário que o projeto seja adequado à realidade urbana e climática da região. No Estado de São Paulo, a casa autoconstruída , em geral, não recebe o apoio técnico necessário para a qualidade desejada do projeto. Muitas vezes, a falta de qualidade se reflete aos parâmetros de conforto dos moradores. Dentre esses parâmetros, a ventilação, ao redor das edificações, depende da implantação tanto do loteamento, quanto das edificações que oferecem, ou não, condições de arejamento e ventilação. Dentre as maneiras de estudar-se a ventilação natural, optou-se, nesse trabalho, pelo método baseado em simulações computacionais, com utilização de CFD (Computational Fluid Dynamics), através do software Phoenics. A proposta do projeto é avaliar, através de modelagem computacional, as alterações na ventilação natural no espaço do lote padrão, exterior às habitações; ocasionadas por transformações construtivas nestas edificações. A partir de um banco de dados existente sobre loteamentos autoconstruídos em Campinas/SP, em 2000, verifica-se, após cinco anos, modificações projetuais nas habitações do loteamento São José, analisando-se as alterações no domínio do lote e averiguando seus efeitos sobre a ventilação. A inserção do problema no software divide-se em três momentos de análise: 1-) parâmetros de simulação a serem utilizados; 2-) ar externo e a relação com o entorno próximo; 3-) entorno próximo e a relação direta com a área livre do lote. Como forma de relacionar os valores virtuais com a realidade, foi proposta uma quadra típica, contendo habitações reais existentes no bairro onde se coloca, lado a lado, a mesma habitação com e sem as alterações encontradas no período de cinco anos. A análise para os valores de convergência é feita através de gráficos e as alterações são monitoradas por meio de videos retirados do próprio software, nos quais é possível analisar, pela construção de linhas de corrente específicas, as diferenças gerais em cada casa. Os resultados demonstram a interferência das alterações dos projetos na velocidade e no fluxo do vento. A observação geral da quadra, e o diagnóstico de cada casa, constatam as alterações na relação do fluxo e velocidade do vento na malha urbana, as quais, na maior parte dos casos, são negativas. A contribuição do trabalho é a constatação de que: a-) alterações particulares interferem no fluxo do vento do espaço externo, repercutindo nas áreas urbanas do entorno próximo; b-) geram recirculação do ar quando são a modificação consiste na construção de coberturas, ou seja, superfícies horizontais; c-) aumentam a geração de vórtices nas vias locais, quando utilizados muros ao invés de grades, isto é, alterações verticais. Quanto à urbanização das autoconstruções, o trabalho contribui para a conscientização sobre o problema da largura cada vez menor das vias locais e possíveis melhorias nas diretrizes para autoconstrutores. / Abstract: Natural ventilation is one of the important factors in housing quality and comfort. It is necessary that the project is adequate to the urban reality of the region and climate so that ventilation is effective. In the State of São Paulo, self-built houses often do not receive the necessary technical support to the desired quality of the project. Often, the lack of quality is reflected in the parameters of comfort for residents. Among these parameters, ventilation around the buildings depends on the site planning, which defines the conditions of aeration and ventilation. Among the research methods for natural ventilation, in this work it was chosen that based on computer simulations, through CFD (Computational Fluid Dynamics), using the software Phoenics. The aim of the work is to evaluate through computational modelling the changes in natural ventilation in the space of the standard lot, outside the house, due to constructive modification in these buildings. From a database on existing lots characterized by self-built houses in Campinas, SP, in 2000, is was observed, after five years, the design modifications in the housing of the settlement São Jose, analysing the alterations in the lot and examining their effects on ventilation. The insertion of the problem in the software is divided into three stages of analysis: 1 -) simulation parameters to be used, 2 -) external air in its relation with the surrounding, 3 -) and the near surrounding in its relationship with the open area of the lot. In order to relate the virtual values with the reality, a typical block was proposed, containing existing houses in the neighbourhood, placed side by side, the same houses with and without the occurred modifications in the five years. The convergence analysis for the values is carried out through graphs and changes are monitored by means of videos obtained from the software, where it is possible to verify, through specific stream lines, the general differences in each house. The results show the interference of changes in the projects and in the wind flow velocity. The general observation of the block, and the diagnosis of each house, show the changes in the flow and wind speed in the urban network, which in most cases are negative. The contribution of this work is the fact that: a-) individuals changes affect the wind flow from the outer space, with consequences in the nearby urban areas b-) they generate recirculation of air when the modification is the construction of roofs, that is, horizontal surfaces, c-) they increase the generation of vortices in local streets, where walls are used instead of fences, that is, with vertical changes. In relation to self-built urban settlements, the work contributes to the awareness of the problem of ever smaller width of local streets and possible improvements in guidelines for selfbuilders. / Doutorado / Edificações / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Carlos Kenichi Suzuki / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-14T05:46:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fujiwara_Eric_M.pdf: 1778608 bytes, checksum: 8a3e06a4a074e3e5e58ea236d126397a (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Fibras ópticas mantedoras de polarização (PMF) permitem preservar o estado de polarização da luz através de uma elevada birrefringência, induzida, por exemplo, com a nãocircularidade do núcleo, e são utilizadas em sistemas ópticos coerentes e na fabricação de sensores, lasers e giroscópios ópticos. Entretanto, os métodos de produção de preformas para PMF demandam etapas adicionais de processamento e elevado custo. Assim, foi desenvolvido um processo automatizado, baseado na plataforma LabVIEW, para produção de preformas nãocirculares pelo método VAD, através da variação da velocidade de rotação da preforma entre valores máximo e mínimo, durante a etapa de deposição. O método foi também simulado através de um modelo matemático, possibilitando o estudo do efeito das variáveis de processo, como a velocidade máxima de rotação e tempo de "delay", na geometria final da preforma. Foram produzidas preformas soot de diferentes secções transversais, como geometrias elípticas com razão de diâmetros de até 1,59, bem como preformas triangulares e quadrangulares, de sorte que a não-circularidade se manteve mesmo após a consolidação. Dessa forma, a metodologia apresentada permite produzir preformas não-circulares com custos acessíveis e sem agregar etapas adicionais aos processos convencionais de fabricação, abrindo fronteiras para o desenvolvimento de novos produtos para a área de tecnologia de fibras ópticas especiais, e sensores fotônicos no país. / Abstract: Polarization-maintaining fibers (PMF) preserve the state of light polarization due to a high birefringence index, induced by the non-circularity of fiber core. These fibers are necessary on the implementation of coherent optical systems, sensors, lasers and fiber gyroscopes. However, the PMF preform fabrication methods demand additional stages of processing, increasing the manufacturing costs. Concerning these problems, an automated methodology for non-circular preform fabrication based on LabVIEW platform was developed, based on controlling the rotation velocity between maximum and minimum values during the deposition stage of VAD method. Moreover, focusing the study of the process variables effect, like the maximum velocity and delay time, on the preform geometry, the methodology was also simulated by using a mathematical model. Soot preforms were produced according to different cross sections, resulting in elliptical geometries with diameters proportion of 1,59, as well triangular and square shaped preforms, and the geometries were preserved even after the consolidation. Results show that presented methodology allows producing non-circularly shaped preforms with low costs, and without demanding the accomplishment of additional stages on conventional process, assisting the development of new products for the optical fiber technology and photonic devices scenario. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Teresa Massako Kakuta Ravagnani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T19:44:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_PauloJardelPereira_M.pdf: 1672087 bytes, checksum: 39df6a7017efe009f53dbd9aecb301b1 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Estireno é um importante monômero na fabricação de termoplásticos e borrachas sintéticas. Grande parte de sua produção é baseada na desidrogenação catalítica do etilbenzeno. O aumento da produtividade do estireno pode ser alcançado utilizando-se membranas permseletivas para remoção do hidrogênio, suprimindo as reações reversíveis e secundárias. Este trabalho apresenta a simulação do processo de desidrogenação em um reator tubular de leito fixo catalítico envolto em membrana composta permseletiva. A modelagem matemática desenvolvida considera os diferentes mecanismos de transporte de massa que prevalecem nas várias camadas da membrana e no leito fixo catalítico. A remoção do Hidrogênio do leito catalítico foi realizada estabelecendo-se um gradiente de potencial químico de hidrogênio através da membrana. Duas formas de remoção de hidrogênio foram estudadas: pela aplicação de uma diferença de pressão através da membrana e pelo arraste com gás inerte. Um programa computacional foi implementado para descrever os perfis de temperatura, pressão e concentração ao longo de todo o reator, bem como a conversão do etilbenzeno, seletividade e produtividade de estireno. Comparando os resultados obtidos no leito fixo convencional operando na condição industrial padrão com os obtidos na aplicação de diferença de pressão através da membrana, observou-se um acréscimo na conversão de etilbenzeno de 19,89 % na mesma seletividade do estireno, representando um aumento de 19,12 % na produtividade de estireno. Este mesmo aumento foi também alcançado com o uso de gás de arraste inerte. Por este motivo, este procedimento é a opção mais recomendada, por agregar custo menor ao processo. Através da simulação do sistema em diferentes condições do processo e configurações do reator e da membrana, obteve-se um acréscimo de 40,98 % na produtividade de estireno comparada a do processo com leito fixo convencional / Abstract: Styrene is an important monomer in the manufacture of thermoplastic and synthetic rubbers. Most of the production is based on the catalytic dehydrogenation of ethylbenzene. The increase of the styrene productivity can be reached using permselectives membranes for hydrogen removal, suppressing the reversible and secondary reactions. This work presents the simulation of dehydrogenation process in tubular fixed bed reactor wrapped with permselective composite membrane. The mathematical modeling was developed considering the different mechanisms of mass transport that prevail in several membrane layers and in catalytic fixed bed. The removal of the permeated hydrogen was carried out establishing a gradient of chemical hydrogen potential through the membrane. Two forms of hydrogen removal were studied: the application of transmembrane pressure drop and the employment of inert sweep gas. A computational program was implemented to describe the profiles of temperature, pressure and concentration throughout all reactor, as . well as the ethylbenzene conversion, styrene selectivity and productivity. Comparing the simulation results obtained for conventional fixed bed reactor carried on standard industrial operation condition with application transmembrane pressure drop form, it shows an increase of 19.89 % in ethylbenzene conversion in the same styrene selectivity for, meaning an increase of 19.12% in styrene productivity. The same addition was obtained when the inert sweep gas was employed. Therefore, this last proceeding has been recommended as the better option, due to its lower operation cost. Through the system simulation at various operation conditions, using different reactor and membrane configurations, an increase of 40.98 % in the styrene productivity was reached comparing to conventional fixed bed process / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Akebo Yamakami / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-10T17:03:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FreitasFilho_LeonardoJoseRamos_M.pdf: 1138592 bytes, checksum: 76882e62668bfba4188afce0f7b35d62 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Um dos problemas mais comuns em planejamento de processos é o escalonamento. Este se resume na alocação de tarefas a serem executadas utilizando determinados recursos, sujeitas a uma ordem de prioridades, restrição de tempo e disponibilidade. O Job Shop é um dos sistemas mais conhecidos e estudados, pois reúne características de outras classes de sistemas de planejamento, além de ser necessária a elaboração de métodos de resolução mais sofisticados devido sua alta complexidade (NP-difícil). A computação natural é constituída por novas abordagens de computação caracterizadas por uma maior proximidade com a natureza. A aplicação de métodos inspirados em sistemas imunológicos demonstra, nos últimos anos, ser promissor em diversas áreas de aplicação e pesquisa, como por exemplo, otimização. Tendo em vista este cenário, é feita aqui uma abordagem imuno-inspirada para elaboração de um sistema de otimização, através de resolução do escalonamento de um Job Shop, provendo soluções diversificas e de alta qualidade / Abstract: Scheduling problems are jobs allocation using distinct sources ordered by sequence constraint and time constraint. Job Shop is one the most studied problem because it is possible to find different scheduling features. Also this problem needs sophisticated solving methods by complexity characteristics (NP-Hard). Natural Computing uses a new computation approach representing natural systems. Immune system methods approaches shows, in the last years, good results in many applications and several researches, for example, optimization. In this scenario we developed an artificial immune system to solve Job Shop system. We will show hight diversity and quality solutions / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Robson Pederiva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-25T19:18:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RubensGoncalvesSalsaJunior_M.pdf: 19298740 bytes, checksum: e9f9763c1d9d97af499156bb958078e0 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O objetivo deste trabalho é apresentar uma forma computacional eficaz de manipular a curva que representa o perfil dos camos, objetivando a sua aplicação em simulações computacionais e rotinas de otimização de um trem de válvulas. Ao longo dos anos, os motores de combustão interna têm sido pesquisados e aprimorados, seja na busca de maior potência, seja na busca de menor consumo de combustível. Um subsistema automotivo que afeta diretamente o desempenho dos motores é o sistema de acionamento de válvulas, que permite controlar a entrada e saída dos gases da câmara de combustão. Diversos pesquisadores têm estudado a cinemática e dinâmica do sistema de acionamento de válvulas para melhorar o desempenho do motor, focando nas características construtivas do perfil dos camos: ele tem ação preponderante sobre a dinâmica do sistema. Neste trabalho foi aplicado o método de otimização da evolução diferencial de modo a otimizar a resposta dinâmica da válvula de exaustão de um motor Diesel, modelada por um sistema de cinco graus de liberdade, utilizando o perfil do camo como variável de projeto. Em um dos estudos de caso obteve-se redução de aproximadamente 60% nos picos de aceleração no fechamento da válvula. Em outro estudo de caso a área sob a curva de aceleração foi maximizada, aumentando aproximadamente 9%. Também Foi demonstrado um artifício matemático para que fossem considerados dois objetivos na otimização, já que os esforços para maximizar a área sob a curva de aceleração e minimizar a aceleração mostraram-se antagônicos. Por fim, mostrou-se que o perfil ótimo do camo varia com a rotação do motor / Abstract: The objective of this work is to present an efficient computational way to manipulate the curve representing the cam profile, aiming their application in computer simulations and optimization routines for a valvetrain. Over the years internal combustion engines have been researched and improved, be it in the search for more power or be it in the search for lower fuel consumption. An automotive subsystem that directly affects the performance of the engine is the valvetrain system. This system allows the control of the admittance and release of gases from the combustion chamber. Several researchers have studied the kinematics and dynamics of the valve actuation system to improve engine performance focusing in the design characteristics of the profile of the cams: it has a predominant action on the dynamics of the system. In this work the optimization method of differential evolution was applied to optimize a Diesel engine exhaust valve's dynamic response using the cam profile as a design variable. In one case of study the acceleration peak had a 60% reduction. In another case of study the area under the valve's displacement curve was increased by 9%. A mathematical scheme was demonstrated to consider tow objectives for the parameters acceleration and area showed to be ambivalent. In addition, it was also demonstrated that the optimal cam profile varies with the engine speed / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Ramirez Londono, Antonio Jose / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T16:20:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RodriguezFernandez_Johnnatan_D.pdf: 160902949 bytes, checksum: 4744bcf4bff982b6d8a31d0ccb36ea63 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Neste trabalho foram realizadas juntas soldadas dissimilares de aço ASTM A516 Gr 60 e da liga de Ni 625, com 6,6 mm de espessura, empregando o processo de soldagem por atrito com pino não consumível (SAPNC) conhecida em inglês como Friction Stir Welding (FSW). Juntas consolidadas foram obtidas com os parâmetros de soldagem de 300 rpm, 100 mm.min-1, 30 kN de força axial e o deslocamento tangencial (DT) de +2,0 mm. Dentre os parâmetros estudados encontrou-se que velocidades de rotação superiores de 300 rpm apresentaram um incremento dos defeitos volumétricos (vazios) e para velocidades menores de 300 rpm, observou-se uma relação entre a oscilação da ferramenta e o incremento das forças axiais. A avaliação da microestrutura foi realizada por meio de microscopia óptica e eletrônica de varredura e transmissão, espectroscopia de raios X dispersiva em energia (XEDS) e difração de elétrons retroespalhados (EBSD). Foi possível estudar a evolução microestrutural e entender as transformações de fases e mecanismos de recuperação e recristalização após o processo de SAPNC. No aço A516, o mecanismo de rearranjo e eliminação de defeitos cristalinos foi por recristalização dinâmica contínua e na liga de Ni observou-se que durante o processo ocorre recristalização dinâmica contínua e descontínua. Na interface entre o aço A516 e a liga Ni 625, com um tamanho de 2 ?m, foi observada a presença de precipitados do tipo NbC o que sugere que estes precipitados foram arrastrados desde a zona misturada. As simulações termodinâmicas dos precipitados durante o processo de soldagem encontram-se de acordo com as observações microestruturais. A análise mostrou texturas de cisalhamento simples em todas as regiões afetadas pela deformação durante o processo de soldagem. Além disso, foi possível determinar por meio das figuras de polo, as rotações das células cristalinas para atingir as orientações cristalográficas finais observadas na junta soldada a partir do estado inicial do material de base / Abstract: Dissimilar 6 mm thick butt joints of steel ASTM A516 Gr 60 and Ni-based alloy 625, were produced by friction stir welding (FSW). Fully consolidated joints were produced using rotational speed of 300 rpm, travel speed of 100 mm.min-1, tangent offset of 2.0 mm, and axial force of 30 kN. Among the parameters studied, it was found that rotational speeds higher than 300 rpm promoted an increase on the macro-voids size. On the other hand, rotational speeds lower than 300 rpm resulted on an undesirable and correlated tool and axial force oscillation. Microstructural characterization was performed using optical microscopy, scanning and transmission electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy (XEDS), and electron backscattering diffraction (EBSD). The microstructural evolution, phase transformations, and recovery and recrystallization mechanisms associated to the FSW process were investigated. In the steel A516, continuous dynamic recrystallization characterized by the rearrange and elimination of crystalline defects was identified as the main softening mechanism. In the Ni-based alloy, continuous and discontinuous dynamic recrystallization were the main mechanisms observed, with bulging of the original grain boundaries and progressive subgrain rotation. The NbC precipitates observed at the interface between the steel and the Ni-based alloy are thought to have been dragged from the Nibased alloy stir zone. Thermodynamic/kinetic simulations are in agreement with the above mentioned microstructural observation. The micro-texture analysis showed simple shear textures in all the welding zones affected by deformation during FSW. In addition, it was possible to determine the average crystalline cells rotations undergone by the base material to reach preferential orientations on the stir zone / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica