Made available in DSpace on 2014-10-09T12:29:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:59:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 00452.pdf: 1296855 bytes, checksum: 577f1a3c7bb54a79ffbafa619504effa (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IEA/D / Instituto de Energia Atomica - IEA

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:29:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:00:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 00491.pdf: 1535492 bytes, checksum: 5ab85c52c4ccbe4ff6c331a230d7a1c4 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IEA/D / Instituto de Energia Atomica - IEA

Resumo: Partículas poliméricas com tamanho e morfologia controlados e propriedades físico-químicas adequadas são amplamente utilizadas em aplicações médicas, como na embolização, uma técnica cirúrgica utilizada para tratar malformações arteriovenosas (MAVs), conter hemorragias, tratar localmente tumores hipervascularizados (THVs) e outras doenças vasculares. Este procedimento é realizado com materiais de diferentes formas e composições, sendo as partículas de poli(álcool vinílico) (PVA) freqüentemente utilizadas por apresentarem um alto grau de desempenho. Elas estão disponíveis no mercado nas morfologias esférica e não-esférica, sendo que as esféricas apresentam uma maior eficácia no tratamento. O presente trabalho objetivou desenvolver e aprimorar partículas esféricas de PVA e poli(acetato vinílico) (PVAc) para serem utilizadas em embolização. Suas sínteses foram realizadas em duas etapas: a polimerização em suspensão do monômero acetato vinílico (VAc) em PVAc e a saponificação do polímero PVAc em PVA, com variações na velocidade de agitação e na concentração da solução de hidróxido de sódio (NaOH), na etapa da saponificação. As partículas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios-X (DRX), calorimetria diferencial de varredura (DSC) e ressonância magnética nuclear de 13 C - cross polarization / magic angle spinning (13 C RMN CP/MAS). Foram analisadas a distribuição de tamanhos, a dimensão fractal, a determinação da biocarga, que determinou os parâmetros de esterilização por radiação gama, e a citotoxicidade, pelo teste de "Reatividade Biológica in vitro". Os resultados indicaram que a morfologia esférica foi obtida durante a primeira etapa da síntese e que essa morfologia não foi afetada pelo segundo processo. A velocidade de agitação e a concentração de NaOH influenciaram... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Polymeric particles with controlled size and morphology and appropriated physicochemical properties are widely used in medical applications, such as embolization, a surgical technique used to treat arteriovenous malformations (AVMs), stop bleedings, treat locally hypervascular tumors (HVTs) and other vascular diseases. This procedure is performed with materials of different shapes and compositions, and the poly(vinyl alcohol) (PVA) particles are often used for presenting a high degree of performance. They are commercially available in spherical and non-spherical morphologies, and the spherical particles have a greater efficacy in the treatment. This study aimed to develop and improve spherical PVA and poly(vinyl acetate) (PVAc) particles for use in embolization. Their syntheses were performed in two stages: the suspension polymerization of vinyl acetate (VAc) monomer in PVAc and the saponification of PVAc polymer in PVA, with variations in the stirring speed and the concentration of sodium hydroxide (NaOH) solution, at the saponification step. The particles were characterized by scanning electronic microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC) and 13 C nuclear magnetic resonance - cross polarization / magic angle spinning (13 C NMR CP/MAS). We analyzed the size distribution, the fractal dimension, the determining of the bioburden, which determined the parameters of sterilization by gamma irradiation, and the cytotoxicity, by the "Biological Reactivity in vitro". The results indicated that the spherical morphology was obtained during the first stage of the synthesis and that this morphology was not affected by the second process. The stirring speed and the NaOH concentration influenced the size of the particles. The commercial particles have a fractal dimension greater than the synthesized particles... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: José Geraldo Nery / Coorientador: Ana Paula Marques de Lima Oliveira / Banca: Rosa Sayoko Kawasaki Oyama / Banca: Moacir Fernandes de Godoy / Mestre

abstract: In the past decade, real-world applications of Vertical Take-Off and Landing (VTOL) Unmanned Aerial Vehicles (UAV) have increased significantly. There has been growing interest in one of these types of UAVs, called a tail-sitter UAV, due to its VTOL and cruise capabilities. This thesis presents the fabrication of a spherical tail-sitter UAV and derives a nonlinear mathematical model of its dynamics. The singularity in the attitude kinematics of the vehicle is avoided using Modified Rodrigues Parameters (MRP). The model parameters of the fabricated vehicle are calculated using the bifilar pendulum method, a motor stand, and ANSYS simulation software. Then the trim conditions at hover are calculated for the nonlinear model, and the rotational dynamics of the model are linearized around the equilibrium state with the calculated trim conditions. Robust controllers are designed to stabilize the UAV in hover using the H2 control and H-infinity control methodologies. For H2 control design, Linear Quadratic Gaussian (LQG) control is used. For the H infinity control design, Linear Matrix Inequalities (LMI) with frequency-dependent weights are derived and solved using the MATLAB toolbox YALMIP. In addition, a nonlinear controller is designed using the Sum-of-Squares (SOS) method to implement large-angle maneuvers for transitions between horizontal flight and vertical flight. Finally, the linear controllers are implemented in the fabricated spherical tail-sitter UAV for experimental validation. The performance trade-offs and the response of the UAV with the linear and nonlinear controllers are discussed in detail. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Aerospace Engineering 2018

O presente trabalho enfoca o estudo de transdutores indutivos de deslocamento linear. Dentre os diversos dispositivos dessa natureza, procurou-se desenvolver um estudo mais aprofundado do transdutor indutivo diferencial com núcleo de esferas. O desenvolvimento experimental, com a construção de quatro protótipos, levou ao projeto de um transdutor com características adequadas ao uso industrial. / The present work focuses on the study of inductive transducers of linear displacement. Among the several devices of that nature, a more detailed study of the inductive differential transducer was attempted with core of spherical balls. The experimental development of four prototypes resulted in a transducer with characteristics adequate for industrial use to be designed.

O modelo esférico desempenha um papel importante na mecânica estatística, pois ele permite a realização de cálculos exatos para estudar o comportamento crítico. Diferentes soluções do modelo esférico têm sido usadas para estudar o comportamento crítico de uma grande variedade de sistemas (com diversos tipos de desordem, com interações competitivas, de curto e de longo alcance, ferro e antiferromagnéticas, além de muitas outras situações). As soluções desses modelos apresentam uma série de anomalias a baixas temperaturas, inclusive resultados que contradizem a terceira lei da termodinâmica. Na década de 70, foi sugerido que esse comportamento anômalo a temperaturas muito baixas seria corrigido pela introdução de flutuações quânticas, que não eram levadas em conta nas soluções clássicas. De fato, a partir da quantização do modelo esférico e possível corrigir esse comportamento. Utilizamos então dois métodos distintos de quantização - quantização canônica e representação em termos de integrais funcionais - para construir versões quânticas do modelo esférico clássico, que podem ser investigadas analiticamente. Mostramos que essas formulações quânticas conduzem aos mesmos resultados. Em particular, analisamos as propriedades termodinâmicas de um modelo esférico médio\" quântico nas seguintes situações: (i) com inteirações de longo alcance, do tipo campo médio, que deve constituir um dos sistemas mais simples exibindo uma transição de fase quântica; (ii) com interações competitivas, entre primeiros e segundos vizinhos, numa situação em que ocorre um ponto multicrítico de Lifshitz; (iii) na presença de interações de longo alcance, tipo campo médio, e de um campo aleatório com média nula; (iv) na presença de desordem de sítios, como nos modelos de van Hemmen para um vidro de spin ou de Hopfield para uma rede neural com poucos padrões. Em todos esses casos há correção do comportamento anômalo a baixas temperaturas. Obtemos diagramas de fases e estudamos em cada caso a natureza das fases ordenadas. / The spherical model plays an important role in statistical mechanics, since it is amenable to exact calculations to investigate the critical behavior. Solutions of the spherical model have been used to investigate the critical behavior of a large variety os systems (with different types of disorder, with competing interactions, of short and long range, of ferro and antiferromagnetic nature, and many other situations). Solutions of these model systems display a number of anomalies at low temperatures, which include some violations of the third law of thermodynamics. In the seventies, it has been suggested that this anomalous behavior at very low temperatures would be corrected by the introduction of quantum uctuations, which were not taken into account by the classical solutions. In fact, the quantization of the spherical model leads to the correction of these effects. We then use two different methods of quantization, canonical quantization and representation in terms of functional integrals, which are still amenable to exact analytical calculations. We show that these quantum formulations lead to the same results. In particular, we analyze the thermodynamic properties of a quantum \\mean spherical model\" in the following situations: (i) with long-range, mean-field, interactions, which is perhaps the simplest model system that exhibits a quantum phase transition; (ii) with competing interactions between first and second neighbors, in which case there should be a Lifshitz multicritical point; (iii) in the presence of long-range interactions and of a random field of zero mean value; (iv) in the presence of disorder, such as the van Hemmen model for a spin glass or the Hopfield model for a neural network with just a few patterns. In all of these cases the anomalous behavior is corrected at low temperatures. We obtain a number of phase diagrams, and discuss the nature of the ordered phases.

Neste trabalho investigamos as propriedades estáticas de um modelo de vidro de spin esférico antiferromagnético com interação de multi-spins por meio do método das réplicas. O objetivo consiste em modelar materiais antiferromagnéticos diluídos como FexMg1-xCl2 e compostos antiferromagnéticos mistos como FexMn1-xTiO3 que apresentam evidências de comportamento característico da fase vidro de spin para um intervalo de valores de concentração x. Analisamos a solução réplica simétrica e a solução de Parisi com uma etapa de quebra de simetria entre réplicas, a qual espera-se que seja a solução mais geral para este modelo. Quatro fases são obtidas no diagrama de fases: paramagnética, vidro de spin, antiferromagnética e antiferromagnética com quebra de simetria ou fase mista. As linhas de transição podem ser contínuas ou descontínuas. / In this work we investigate the static properties of a multi-spin antiferromagnetic spherical spin-glass model using the replica method. The aim is to try to model diluted antiferromagnetic materials (e.g. FexMg1-xCl2) and mixed antiferromagnetic compounds (e.g. FexMn1-xTiO3) that present evidences of a spin-glass behavior for certain range of x values. The replica-symmetric and the one-step replica-symmetry-breaking solution given by Parisi are analised, the last one being expected to be the most general solution for this model. Four phases are found in the phase diagram: paramagnetic, spin glass, antiferromagnetic and mixed or glassy antiferromagnetic phase. The transition lines may be either continuous or discontinuous.

O presente trabalho enfoca o estudo de transdutores indutivos de deslocamento linear. Dentre os diversos dispositivos dessa natureza, procurou-se desenvolver um estudo mais aprofundado do transdutor indutivo diferencial com núcleo de esferas. O desenvolvimento experimental, com a construção de quatro protótipos, levou ao projeto de um transdutor com características adequadas ao uso industrial. / The present work focuses on the study of inductive transducers of linear displacement. Among the several devices of that nature, a more detailed study of the inductive differential transducer was attempted with core of spherical balls. The experimental development of four prototypes resulted in a transducer with characteristics adequate for industrial use to be designed.

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