Neste trabalho é obtida uma solução híbrida para a equação de Fokker-Planck dependente da energia, muito utilizada em problemas de implantação iônica. A idéia consiste na aplicação da transformada de Laplace na variável de energia e aplicação de um esquema de diferenças finitas nas variáveis espacial e angular desta equação. Tal procedimento gera um problema matricial simbólico para a energia transformada. Para resolver este sistema, procede-se a inversão de Laplace da matriz (sI+A), onde s é um parâmetro complexo, I a matriz identidade e A uma matriz quadrada gerada pela discretização das variáveis espacial e angular. A matriz A não é diagonalizável, desta forma, contorna-se este problema decompondo esta matriz na soma de outras duas, onde uma delas é diagonalizável. É gerado então um método iterativo de inversão, semelhante ao método da fonte fixa associado ao método de diagonalização, do qual o resultado fornecido são os valores para o fluxo de partículas do sistema. A partir disto pode-se determinar a energia depositada no sistema eletrônico e nuclear do alvo. Para validar os resultados obtidos faz-se a simulação de implantação de íons de B em Si numa faixa energética de 1keV a 50MeV, comparam-se os resultados com simulação gerada numericamente pelo software SRIM2003.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-11T18:07:58Z No. of bitstreams: 1 2018_ErwinUlisesLopezPalechor.pdf: 44320468 bytes, checksum: e738a87a5dd443849b94a38424429409 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-14T19:20:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_ErwinUlisesLopezPalechor.pdf: 44320468 bytes, checksum: e738a87a5dd443849b94a38424429409 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-14T19:20:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_ErwinUlisesLopezPalechor.pdf: 44320468 bytes, checksum: e738a87a5dd443849b94a38424429409 (MD5) Previous issue date: 2018-06-05 / O objetivo de identificação de danos é a descrição de um modelo estrutural existente, com base em dados obtidos experimentalmente (resposta dinâmica ou estática). Muitas vezes é desejável detectar irregularidades ou alterações da resposta da estrutura, considerando propriedades que foram alteradas pelo dano. Dessa forma, esta pesquisa está direcionada à aplicação do método de identificação baseado na análise das propriedades dinâmicas de vigas metálicas em escala real, submetidas à ação de uma massa móvel adicional que gera uma mudança progressiva das frequências naturais devido ao diferente posicionamento desta. No entanto, a presença de um pequeno dano pode não ser tão evidente. Sendo assim, faz-se necessário uso das Transformadas de Wavelet para auxiliar no processo de localização de danos ou possieis mudanças na rigidez da estrutura. O método proposto foi desenvolvido de forma experimental e numérica. Na análise experimental foram testadas vigas (perfis-I) de aço biapoiadas, submetidas à ação de cargas móveis adicionais e com danos induzidos nos flanges dos perfis. Na análise numérica, as mesmas vigas utilizadas na análise experimental foram modeladas no ANSYS, Foi desenvolvida uma análise modal prévia para verificar a eficácia do método e uma análise transiente, reproduzindo as condições reais dos ensaios experimentais. O sinal temporal e as frequências naturais obtidas foram processadas através do software MATLAB, para posteriormente aplicar o método de correção de frequências, interpolação e finalmente a aplicação das Transformadas Discretas de Wavelet. Os resultados obtidos mostraram que o método apresenta um bom comportamento para danos localizados no trecho central da viga, sendo capaz de identificar os danos localizados nesta região. O método mostra ruídos indesejáveis nos pontos de apoio das vigas examinadas. Portanto, o uso de massas adicionais associadas às Transformadas de Wavelet mostra-se promissor no processo de detecção e monitoramento dos danos em estruturas. / The damage identification process is usually done from the responses obtained experimentally (dynamic or static) considering properties that have been changed by the damage. Thus, this research is directed to the application of the identification method based on the analysis of the dynamic properties of steel beams in a real scale, submitted to the action of a moving additional mass that generates progressive change of the natural frequencies due to the different positioning of this mass. However, the presence of minor damage may not be so obvious. Thus, it is necessary to use the Wavelet Transform to help in the process of damage identification, or possible stiffness changes of the structure. The proposed method was developed experimentally and numerically. In the experimental analysis, simply supported steel beams (I-profiles) were tested, subjected to the action of an additional rove mass and induced damage to the flange of the profiles. In the numerical analysis, the same beams used in the experimental analysis were modeled in ANSYS program. A previous modal analysis and a transient analysis were developed. The temporal signal and the natural frequencies obtained from the modeling were processed through MATLAB to later apply the method of frequency correction, interpolation and finally apply the Wavelet Discrete Transform. The results showed that the method presents a good behavior for localized damages in the central area of the beam span, being able to identify the localized damages in this region. The method shows undesirable noise next to the supporting points of the beam. Therefore, the use of additional masses associated with wavelet transformations is promising in the detection and monitoring of structural damage.

A análise harmônica e o ramo da matemática que estuda a representação de funções ou sinais como a sobreposição de ondas base. Ela investiga e generaliza as noções das séries de Fourier e da transformação de Fourier. Neste trabalho, investigou-se um teorema de restrição da transformada de Fourier devido a Mitsis e Mockenhaupt (uma generalização do teorema de Stein-Tomas). Foram realizados estudos analíticos sobre o método para operadores integrais oscilatórios, baseado na fase estacionária. Os resultados permitem deduzir o teorema de restrição no plano (em seu caso geral) e o teorema de Carleson-Sjölin. / Harmonic analysis is the mathematical branch that studies the function or signals representation as a base wave overlay. It investigates and generalizes the notions of Fourier series and of the Fourier transform. In this work, was investigated a restriction theorem of the Fourier transform due to Mitsis and Mockenhaupt (a generalization of Stein-Tomas theorem) . Were performed analytic studies on the method for oscillating integral operators, based in the stationary phase. The results allow deducing the restriction theorem on the plane (in the general case) and the Carleson-Sjölin theorem.

Neste trabalho é apresentada uma solução analítica, expressa na forma integral, para a equação SN de transporte unidimensional dependente do tempo em geometria cartesiana, válida para domínios limitado e ilimitado (0 < x < ∞), usando a técnica da dupla transformada de Laplace. A principal ideia consiste na aplicação da transformada de Laplace na variável tempo e na solução da equação resultante pelo método LTSN usando condiçõs de contorno apropriadas para problemas com domínio limitado e ilimitado. Também é apresentada uma nova solução analítica para o conjunto de equações para o fluxo angular, em um retângulo, usando a técnica da transformada dupla de Laplace. Sua principal ideia engloba os passos seguintes: aplicação da transformada de Laplace em uma variável espacial, solução da equação resultante pelo método LTSN e reconstrução do fluxo angular duplamente transformado usando o teorema de inversão da transformada de Laplace. Aqui é assumido que o fluxo angular na fronteira é aproximado por uma função exponencial. Os resultados obti- dos por esses métodos, para os problemas considerados, são comparados com os resultados disponíveis na literatura. / In this work a general analytical solution is reported, expressed in integral form for the time-dependent, one-dimensional SN transport equation in cartesian geometry valid for bounded and unbounded domain (0 < x < ∞), using the double Laplace transform technique. The main idea consists in the application of the Laplace transform technique in time variable and solution of the resulting equation by the LTSN method, using appropriated boundary conditions for bounded and unbounded domain problems. It is also presented a new analytical solution for the set of SN equations for the angular flux, in a retangle, using the double Laplace transform technique. Its main idea comprehends the following steps: application of the Laplace transform in one space variable, solution of the resulting equation by the LTSN method and reconstruction of the double Laplace transformed angular flux using the inversion theorem of the Laplace transform. It is also assumed that the angular flux at boundary is approximated by an exponential function. The results attained by these methods for the problems considered are compared against results available in the literature.

O estudo concentrou-se na avaliação do desempenho de resíduos da produção agrícola brasileira como auxiliares de filtração da fumaça principal de cigarros em comparação com as tecnologias conhecidas, os filtros de acetato de celulose e de carvão ativado. Foram investigadas, após seleção preliminar: fibra de coco, casca de arroz, casca de banana – versões in natura e após calcinação - e talo de fumo in natura. Os materiais foram testados quanto à retenção de nicotina, alcatrão, monóxido de carbono, compostos orgânicos voláteis, metais, aminas aromáticas, fenóis, amônia, ácido cianídrico, óxidos de nitrogênio, compostos carbonilados voláteis e benzo[a]pireno na fumaça principal de cigarros de altos teores de alcatrão. Os analitos investigados fazem parte das principais substâncias monitoradas pelos órgãos reguladores da indústria tabagista. Para tanto, os materiais foram inseridos em filtros de cigarro com cavidade, ficando submetidos ao contato com o fluxo da fumaça principal de cigarros. Desta forma pôde-se avaliar, pelos teores da fumaça após percorrer os filtros, se os materiais trazem algum efeito adicional ou seletivo no processo de filtração, contribuindo para a redução de risco de cigarros. As fibras foram caracterizadas em termos de área específica, composição elementar, grupos funcionais via espectroscopia de absorção no infravermelho e a presença de metais via microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de energia dispersa de raios X. Casca de banana e fibra de coco calcinadas mostraram desempenho superior aos materiais comparativos na remoção de aminas aromáticas, fenóis e benzo[a]pireno, enquanto casca de arroz e talo de fumo in natura removeram com mais eficiência os óxidos de nitrogênio e monóxido de carbono. Para quase a totalidade dos analitos avaliados, a presença dos resíduos agrícolas nos filtros ocasionou em filtração superior à apresentada pelo acetato de celulose, material base dos filtros utilizados em praticamente todas as marcas de cigarros do Brasil. Entretanto, nenhum dos agro-resíduos demonstrou universalidade na filtração de todas as classes de compostos, evidenciando que seu uso em combinação é a melhor maneira de obter-se filtração ampliada dos principais compostos tóxicos da fumaça. / This study focused on the evaluation of Brazilian agriculture by-products as alternative filter media in cigarette mainstream smoke filtration when compared to known filter technologies, i.e. cellulose acetate and activated carbon. The evaluated materials after previous selection were: coconut coir, rice husks, banana peel – raw fibers and calcinated versions – and raw tobacco stem. The materials were tested for filtration of nicotine, tar, ammonia, carbon monoxide, volatile organic compounds, metals, aromatic amines, phenols, hydrogen cyanide, nitrogen oxides, volatile carbonilated compounds and benzo[a]pyrene in the mainstream smoke of high tar content cigarettes. These analytes belong to the Hoffmann’s list of toxicants in cigarette smoke and are monitored by tobacco industry regulating agencies. The fibers were inserted into cavity cigarette filters, and submitted to the flow of cigarette mainstream smoke. Thus it was possible to evaluate, when measuring smoke analyte levels after filtration process, whether they can bring any additional or selective effect to the retention of those toxicants, helping to harm reduction of cigarettes. These agricultural by-products were characterized in terms of specific surface area, elemental composition, functional groups via infrared absorption spectroscopy and the presence of metals via scanning electron microscopy with energy-dispersive x-ray spectroscopy. Calcinated banana peels and coconut coir showed a superior performance, in comparison to cellulose acetate and even activated carbon, for the filtration of aromatic amines, phenols and benzo[a]pyrene while raw rice husks and tobacco stem have removed more efficiently nitrogen oxides and CO. For all evaluated analytes, the presence of the fibers in the filters has led to better filtration performance than that showed by cellulose acetate, main filter media of almost all cigarette brands sold in Brazil. However, none of the tested by-products has shown universality for filtration of all types of compounds, suggesting that the best way of achieving best filtration performance for the main toxicants is using them in combination, as mixtures.

Neste trabalho foram modificados filmes de polipropileno biorientados (BOPP) e filmes de polipropileno (PP) produzidos via spin coating. Foi enxertada às superfícies uma molécula derivada de α-naftol, que quando excitada com radiação UV altera sua molhabilidade. Primeiramente estudaram-se filmes de PP produzidos via spin coating, os quais foram modificados via VUV e posterior enxertia de um fotoácido, onde foi estudado a molhabilidade foto-reversível da superfície modificada bem como a estabilidade do polipropileno. Em seguida BOPP foi modificado através de três técnicas diferentes, foto enxertia de ácido acrílico, VUV para inserir O2 e ATRP para inserir metacrilato de glicidila (GMA) com a finalidade de enxertar o fotoácido, onde foi estudada sua morfologia, sua rugosidade, a estrutura química e a molhabilidade foto-reversível. Foi observado que a rugosidade dos filmes após os diferentes tratamentos aumentou e a morfologia dos filmes tornou a superfície menos homogênea em todos os casos. Através das técnicas de FTIR-ATR e de XPS foi possível identificar a presença da molécula derivada de α-naftol, na qual se observa molhabilidade foto-reversível. Esta molhabilidade foto-reversível foi verificada em todas as superfícies modificadas. / In this work were modified polypropylene films bioriented (BOPP) and polypropylene films (PP) produced by spin coating technique. A α-naphthol derived molecule was grafted onto the surface by UV radiation excitation suffering acid-based equilibrium, by modification of the surface free energy. At the first moment PP films produced by spin coating were studied, by VUV modification and subsequent grafting of the photo acid (5-isothiocyanate-1-naphthol). Those samples were studied the photo-reversible wettability of the surface modified as well as polypropylene stability. After that PP films bioriented (BOPP) were modified by photo grafting using acrylic acid, VUV, and ATRP to insert GMA, then was grafted to these films derived from α-naphthol. The morphology of the films were studied by evaluation of roughness. The chemical structure and photo-reversible wettability were evaluated also. It was observed that the surface roughness of the films increase after different treatments. The surface morphology of the samples becomes less homogeneous in all cases, which means a increase in the roughness. Using surface techniques (FTIR-ATR and XPS) was possible to identify the presence of the chemical groups derived from α-naphthol, which shows photo-reversible wettability. This photo-reversible wettability could be verified in all the modified surfaces, however it is more pronounced on modified surfaces via VUV and photo-grafting of acrylic acid with subsequent grafting of the photo acid, where the WCA values were more significant.

Neste trabalho apresentamos uma solução analítica para equações difusivas unidimensionais em geometria cilíndrica da Teoria geral de Perturbação em um cilindro homogêneo pela transformada de Hankel. Apresentamos soluções analíticas para o problema de fonte fixa. Resolvemos também um caso monoenergético em um cilindro heterogêneo utilizando uma fomulação recursiva e também usando a Transformada de Hankel. Foi obtida também uma solução analítica dependente do tempo utilizando a Transformada Finita de Hankel. Conhecendo o fluxo de nêutrons, exceto por constantes de integração aplicamos condições de contorno e de interface, após avaliar estas constantes de integração, obtemos a formulação final para o fluxo nestes casos. Os resultados obtidos neste trabalho foram comparados com a literatura, bem como algumas aproximações especificadas e devidamente explicadas ao longo deste. / In this work we present an analytical solution for the one-dimensional diffusion equation in cylindrical geometry from Perturbation Theory inside a homogeneous cylinder by the Hankel Transform. We present analytical solutions for fixed source problem. We solved also a monoenergetic case inside a heterogeneous cylinder using a recursive formulation together with the Hankel Transform. We obtained an analytical solution for the time-dependent diffusion equation using the Finite Hankel Transform. Once the flux of neutrons except for a constant of integration, we apply boundary and interface conditions. After evaluating this constants we obtain the final flux. The obtained results of this work are compared with the literature, as well as some specific approximations are explain throughout this work.

O presente trabalho de pesquisa trata da implementação de um esquema de processamento para detectar nódulos em mamas densas em imagens mamográficas digitalizadas, com base na técnica da Transformada Watershed. Esse sistema é parte integrante de um esquema computadorizado para auxílio ao diagnóstico em mamografia, que utiliza técnicas de processamento de imagens digitais para identificar, realçar e classificar estruturas de interesse clínico. Utilizaram-se também técnicas de pré e pós-processamentos (equalização do histograma e rotulação) para que as imagens pudessem ser mais bem analisadas. Os resultados mostraram que as técnicas implementadas, se combinadas, detectam aproximadamente 93% dos nódulos existentes no grupo das imagens analisadas.

Neste trabalho apresentamos uma solução analítica para equações difusivas unidimensionais em geometria cilíndrica da Teoria geral de Perturbação em um cilindro homogêneo pela transformada de Hankel. Apresentamos soluções analíticas para o problema de fonte fixa. Resolvemos também um caso monoenergético em um cilindro heterogêneo utilizando uma fomulação recursiva e também usando a Transformada de Hankel. Foi obtida também uma solução analítica dependente do tempo utilizando a Transformada Finita de Hankel. Conhecendo o fluxo de nêutrons, exceto por constantes de integração aplicamos condições de contorno e de interface, após avaliar estas constantes de integração, obtemos a formulação final para o fluxo nestes casos. Os resultados obtidos neste trabalho foram comparados com a literatura, bem como algumas aproximações especificadas e devidamente explicadas ao longo deste. / In this work we present an analytical solution for the one-dimensional diffusion equation in cylindrical geometry from Perturbation Theory inside a homogeneous cylinder by the Hankel Transform. We present analytical solutions for fixed source problem. We solved also a monoenergetic case inside a heterogeneous cylinder using a recursive formulation together with the Hankel Transform. We obtained an analytical solution for the time-dependent diffusion equation using the Finite Hankel Transform. Once the flux of neutrons except for a constant of integration, we apply boundary and interface conditions. After evaluating this constants we obtain the final flux. The obtained results of this work are compared with the literature, as well as some specific approximations are explain throughout this work.

Neste trabalho e apresentado um avanço na tecnica GILTT(Generalized Integral and Laplace Transform Technique) solucionando analiticamente um sistema de EDO's(Equações Diferenciais Ordinarias) de segunda ordem resultante da transformação pela GITT(Generalized Integral Transform Technique). Este tipo de problema usualmente aparece quando esta tecnica é aplicada na solução de problemas bidimensionais estacionários. A principal idéia consiste na redução de ordem do problema transformado em outro sistema de EDO's lineares de primeira ordem e a solução analítica deste problema, pela técnica da transformada de Laplace. Como exemplo de aplicação é resolvida a equação da energia linear bidimensional e estacionária. São apresentadas simulações numéricas e comparações com resultados disponíveis na literatura.