Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Arnaldo Sousa Melo

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Civil, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-06T14:41:26Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-06T14:42:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-06T14:43:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-06T14:43:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) Previous issue date: 2016-09-28 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In athletic mode track racing, the visually impaired makes use of touch as a sensory substitute to perform a task on this mode. It is public knowledge that the athlete performs the racing activity on the track by the use of a rope that is attached between the visually impaired athlete and a visionary person, known as athlete guide that guides you about changes in the route. Even if the tool allows the execution of sports activity, a human guide indirectly influences the athlete's performance, as the guide physical capacity should be equivalent to yours. When this does not occur, the athlete may be prejudiced in the performance mode, as well as problems such as affinity or professional dealings that can cause disorders in training or the tab absence for any reason. In this sense, the purpose of guaranteeing autonomy to them, as well as providing control and monitoring tools, this project presents a proposal for a trajectory correction device based on accelerometer and a methodology location for visually impaired athletes guidance in Paralympic race track. / Na modalidade atlética de corrida em pista, o deficiente visual faz uso do tato como substituto sensorial para executar uma tarefa relativa à tal modalidade. É de conhecimento público que o atleta executa a atividade de corrida em pista pelo uso de uma corda que é presa entre o atleta deficiente visual e uma pessoa com pleno sentido da visão, conhecido como atleta guia, que o orienta sobre mudanças no percurso. Mesmo que a ferramenta possibilite a execução da atividade desportiva, um guia humano influencia indiretamente no desempenho do atleta, visto que a capacidade física do seu guia deve ser equivalente à sua. Quando isto não ocorre, o atleta pode ser prejudicado na execução da modalidade, além de problemas como afinidade ou tratativas profissionais que podem ocasionar transtornos no treinamento ou a ausência do guia por qualquer motivo. Neste sentido, o propósito de garantir autonomia aos mesmos, bem como fornecer ferramentas de controle e monitoramento, neste projeto apresenta-se proposta de um dispositivo de correção de trajetória baseado em acelerômetro e uma metologia de localização para fins de orientação de atletas com deficiência visual em corridas paralímpicas de atletismo.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-04-11T20:59:29Z No. of bitstreams: 1 JaimeBiella_TESE.pdf: 1342858 bytes, checksum: f5519fe32da2c1cf8a7db4e052c324e7 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-04-17T20:48:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JaimeBiella_TESE.pdf: 1342858 bytes, checksum: f5519fe32da2c1cf8a7db4e052c324e7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-17T20:48:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JaimeBiella_TESE.pdf: 1342858 bytes, checksum: f5519fe32da2c1cf8a7db4e052c324e7 (MD5) Previous issue date: 2015-12-18 / A presente tese aborda a temática do erro e, mais especificamente, o erro em sua dimensão epistemológica. Dois pensadores orientaram o trabalho de pesquisa: Donald Davidson e Edgar Morin. O ponto de partida é a Metáfora da Triangulação, apresentada em 1982 por Davidson. Triangulação, basicamente, é a interação entre dois falantes comunicando-se acerca de objetos e/ou eventos num mundo compartilhado por ambos. É no processo de triangulação que podemos identificar o erro como condição necessária, embora não suficiente, para a emergência da racionalidade, socialmente construída. O primeiro capítulo apresenta os resultados dos estudos acerca da triangulação e identifica, por um lado, três tipos de triangulação: da comunicação, do conhecimento e do mental, por outro, a ocorrência de dois níveis de triangulação: a primitiva e a complexa. A contribuição de Morin para a compreensão do erro e sua ocorrência nos diferentes níveis existenciais compõe o segundo capítulo da tese. A abordagem complexa do erro apoia-se em uma crítica ao modelo vigente de conhecimento, apontando a necessidade de se desenvolver um “conhecimento do conhecimento” e, numa concepção de sujeito bio-lógico, estrutura triangular que relaciona de forma não redutível três elementos: um conceito biológico (cérebro), um conceito psíquico (espírito) e um conceito organizacional (aparelho neurocerebral). Morin identifica dois níveis de erro. O primeiro se dá no âmbito do vivo e o segundo é atributo exclusivo do sujeito humano. A diferença entre os dois é a existência de uma relação – no segundo nível – entre erro e verdade, ou, “errância”. Tendo por base essa dupla sustentação teórica, foram analisadas (terceiro capítulo) três situações de aprendizagem com ocorrência de erro – pelo menos na perspectiva do professor – e que tornou possível chegar-se ao argumento principal da tese, que afirma a necessidade de substituir uma concepção individualizante do erro e concluir que o erro, tal como a racionalidade, é socialmente construído. / This thesis deals with the theme of error and, more specifically, the error in its epistemological dimension. Two thinkers guided the research work: Donald Davidson and Edgar Morin. The starting point is the metaphor of triangulation, presented in 1982 by Davidson. Triangulation, basically, is the interaction between two speakers communicating about objects and/or events in a world shared by both. It is in the triangulation process that can identify the error as a necessary condition, but not sufficient for the emergence of rationality, socially constructed. The first chapter presents the results of studies on the triangulation and identifies on the one hand, three types of triangulation: communication, knowledge and mental, on the other, the occurrence of two triangulation levels: the primitive and complex. The Morin's contribution to the understanding of the error and its occurrence in different existential levels makes up the second chapter of the thesis. The complex approach to error rests on a critique of the prevailing model of knowledge, pointing out the need to develop a "knowledge of knowledge" and a conception of the subject bio-logical, triangular structure that relates not reducible form three elements: biological concept one (brain), a psychic concept (spirit) and an organizational concept (neurocerebral device). Morin identifies two levels of error. The first takes place in the context of the living and the second is unique attribute of the human subject. The difference between the two is the existence of a relationship - the second level - between error and truth, or "wandering". Based on this dual theoretical framework, we analyzed (third chapter) three learning situations with error occurrence - at least in the teacher's perspective - and that made it possible to get to the main argument of the thesis, which affirms the need to replace a individualistic concept of error and conclude that the error, such as rationality, is socially constructed.

A triangulação de Delaunay de um conjunto de pontos é uma importante entidade geométrica cujas aplicações abrangem diversas áreas da ciência. Triangulações regulares, que podem ser vistas como uma generalização da triangulação de Delaunay, onde pesos são associados aos vértices, também têm sido aplicadas em diversos problemas como reconstrução a partir de nuvens de pontos [5], geração de malha [12], modelagem molecular [7] e muitos outros. Apesar de ser muito utilizada, a fundamentação teórica referente à triangulação regular ainda não está tão desenvolvida quanto para triangulação de Delaunay. Por exemplo, pouco se sabe a respeito da dinâmica de uma triangulação regular [22] quando os pesos associados aos vértices mudam. Este trabalho tem como objetivo principal desenvolver um arcabouço teórico e computacional que permita representar uma triangulação qualquer como uma triangulação regular. Para isso, um estudo da dinâmica das operações de flip frente à variação de pesos nos vértices deve ser realizado. Este estudo tem como base o mapeamento da triangulação em um politopo que define os possíveis pesos para os vértices. Tal politopo pode ser obtido por meio de um sistema de inequações que gera um problema de programação linear cuja solução fornece os pesos adequados. A transformação de uma triangulação qualquer em triangulação regular permite o desenvolvimento de novas técnicas de morphing entre malhas e algoritmos para modelar níveis de detalhe, sendo este mais um objetivo deste trabalho / Delaunay triangulation of a set of points is an important geometrical entity whose applications encompass a range of scientfic fields. Regular triangulations, which can be seen as a generalization of Delaunay triangulation where weights are assigned to vertices, have also been widely employed in several problems, as for example mesh reconstruction from point clouds [5], mesh generation [12] and molecular modelling [7]. In spite of their applicability, the theoretical background of regular triangulations is not so developed as the theory of Delaunay triangulation. For example, the dynamic of regular triangulation is not completely known when the vertices weights change [22]. This work aims at developing a computational and theoretical framework that allow to represent a given triangulation as a regular triangulation. In this context, an investigation into the dynamic of edge ip operations regarding changes in the vertices weight must be accomplished. This investigation is based on mapping the triangulation in a polytope that defines the space of vertices weights. Such polytope can be built from an inequation system that can be associate to a linear program problem whose solution supplies the appropriated weights. By representing a triangulation as a regular triangulation one can conceive a new mesh morphing scheme and level of detail algorithm, being this another goal of this work

A triangulação de Delaunay de um conjunto de pontos é uma importante entidade geométrica cujas aplicações abrangem diversas áreas da ciência. Triangulações regulares, que podem ser vistas como uma generalização da triangulação de Delaunay, onde pesos são associados aos vértices, também têm sido aplicadas em diversos problemas como reconstrução a partir de nuvens de pontos [5], geração de malha [12], modelagem molecular [7] e muitos outros. Apesar de ser muito utilizada, a fundamentação teórica referente à triangulação regular ainda não está tão desenvolvida quanto para triangulação de Delaunay. Por exemplo, pouco se sabe a respeito da dinâmica de uma triangulação regular [22] quando os pesos associados aos vértices mudam. Este trabalho tem como objetivo principal desenvolver um arcabouço teórico e computacional que permita representar uma triangulação qualquer como uma triangulação regular. Para isso, um estudo da dinâmica das operações de flip frente à variação de pesos nos vértices deve ser realizado. Este estudo tem como base o mapeamento da triangulação em um politopo que define os possíveis pesos para os vértices. Tal politopo pode ser obtido por meio de um sistema de inequações que gera um problema de programação linear cuja solução fornece os pesos adequados. A transformação de uma triangulação qualquer em triangulação regular permite o desenvolvimento de novas técnicas de morphing entre malhas e algoritmos para modelar níveis de detalhe, sendo este mais um objetivo deste trabalho / Delaunay triangulation of a set of points is an important geometrical entity whose applications encompass a range of scientfic fields. Regular triangulations, which can be seen as a generalization of Delaunay triangulation where weights are assigned to vertices, have also been widely employed in several problems, as for example mesh reconstruction from point clouds [5], mesh generation [12] and molecular modelling [7]. In spite of their applicability, the theoretical background of regular triangulations is not so developed as the theory of Delaunay triangulation. For example, the dynamic of regular triangulation is not completely known when the vertices weights change [22]. This work aims at developing a computational and theoretical framework that allow to represent a given triangulation as a regular triangulation. In this context, an investigation into the dynamic of edge ip operations regarding changes in the vertices weight must be accomplished. This investigation is based on mapping the triangulation in a polytope that defines the space of vertices weights. Such polytope can be built from an inequation system that can be associate to a linear program problem whose solution supplies the appropriated weights. By representing a triangulation as a regular triangulation one can conceive a new mesh morphing scheme and level of detail algorithm, being this another goal of this work

A medição de distâncias sempre foi uma das atividades mais básicas e importantes da engenharia. Existem diversas formas, métodos, equipamentos que são utilizados para se obter medidas com os mais variados graus de acurácia. Com o aumento da tecnologia, a determinação de distâncias em 3D tem-se tornado cada vez mais importante, favorecendo equipamentos de fácil manuseio e boa precisão. Em especial, a determinação da localização espacial vem ganhando ainda mais importância nas indústrias que estão começando a utilizar robôs não mais para o simples deslocamento de peças, mas para a execução de tarefas mais complexas, de controle mais sofisticado. O presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um sistema a ser utilizado para a determinação de deslocamentos espaciais de um retro-refletor através de duas estações de rastreamento. Cada uma delas, composta basicamente por um sensor de quadrantes, um divisor de feixes e dois espelhos planos com eixos de rotação dispostos ortogonalmente entre si, emite um feixe laser contínuo direcionado ao retro-refletor. O feixe laser emitido por cada estação de rastreamento foi modelado como reta cuja equação é função essencialmente dos ângulos dos espelhos. Foram realizados dois experimentos visando a comparação entre os resultados obtidos com a utilização de motores de corrente continua e de galvanômetros para movimentação dos espelhos. No primeiro, a posição angular dos espelhos é conhecida através de encoders, no segundo, ela é determinada através de sinais emitidos pela placa controladora do galvanômetro. Finalmente, com o conhecimento da posição relativa entre as duas estações de rastreamento e do direcionamento dos feixes laser, a posição do retro-refletor no espaço é calculada por triangulação. / The measurement of distances has always been one of the most basic and important activities of engineering. It can be achieved in several ways and by many methods, and there is a variety of equipment that may be used to obtain measurements with different levels of accuracy. With technological development, the measurement of distances in 3D has become more and more common, favoring equipment with ease of handling and high precision. Specially, spatial positioning has become even more important in industries that are beginning to use robots not just to move pieces, but to perform more complex tasks, utilizing more sophisticated control techniques. The present work deals with the development of a two tracking station system to be used in the spatial displacement measurement of a retroreflector. Each one, consisting basically of a quadrant detector, a beam splitter, and two flat mirrors that can be rotated in orthogonal directions, emits a continuous laser beam directed to the retroreflector. The laser beam emitted by each of the tracking stations is considered a straight line the equation of which depends primary on the exact mirror angles. Two experiments, one using DC motors and the other galvanometers to drive the mirrors, were executed in other to compare the results. In the first, the angles are known through the use of encoders, and in the second, they are determined by signals generated in the galvanometer controllers (drives). Finally, with the knowledge of the tracking station positions and laser beam directions, the retroreflector space position can be calculated using triangulation.

SILVA, Ana Shirley Ferreira da. Um estudo computacional sobre o problema de decomposição de grafos em árvore. 2005. 111 f. Dissertação (Mestrado em ciência da computação)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2005. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-08T18:14:01Z No. of bitstreams: 1 2005_dis_asfsilva.pdf: 965121 bytes, checksum: 0620082b39fd950bff00ce625f59f846 (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2016-07-13T12:35:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_dis_asfsilva.pdf: 965121 bytes, checksum: 0620082b39fd950bff00ce625f59f846 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T12:35:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_dis_asfsilva.pdf: 965121 bytes, checksum: 0620082b39fd950bff00ce625f59f846 (MD5) Previous issue date: 2005 / The notion of Tree Decomposition was introduced by Robertson and Seymour in their seris of articles about graph minors and can be intuitively seen as an organization of the vertices and edges of the graph in a tree structure, being the treewidth equal to the size of the largest subset of vertices minus one. The minimum treewidth over all tree decompositions of a graph gives us the treewidth of the graph. Many hard problems can be polinomially solved for a graph G if a tree decomposition with bounded treewidth of G is given. For instance, hamiltonian cycle, maximum independent set isomorphism, vertex coloring, etc. The complexity of the algorithm that solves such problems are generally exponential on the width of the given tree decomposition. So, we can expect that finding a tree decomposition of minimum width is hard. In fact, Arnborg, Corneil and Proskurowski [2] showed that the problem os NP-hard. The problem of finding the treewidth of a graph is the subject of this thesis. The decision variation of the problem is, given a graph G and for a fixed integer k, deciding if the treewidth of G is at most k. We discuss a proof that the decision problem can be polynomially solved. In the last decade were proposed many heuristics for computing upper bounds [3, 10], lower bounds [6, 8, 11], enumeration methods [5] and approximative algorithms [1, 7, 4]. However, none of these results can be considered as good ones, since there is no benchmarks for with the treewidth is known, as well as the difference between the lower and upper bounds for the existing benchmarks is very large. Additionally, the enumeration method was showed to be inefficient even for the decision problem with k fixed in small values (e.g., k = 4) [12]. So, we propose another enumeration method for the problem that can be used along with branch and bound techniques. Actually, we work with the triangulation problem that is equivalent to the tree decomposition problem. We propose a new representation of a solution, wich uses the concept of total orders. Once a solution ca be represented like that, an algorithm that enumerates all the total extensions of a given partial order can be used to enumerate all solutions for the tree decomposition problem, as long as we offer the partial order containing only the reflexive pairs vv, where v is a vertex of the input graph. The proposed enumeration method is a modification of the Corrêa and Szwarcfiter algorithm [9]. This modification allows only the total extensions to be enumerated. The algorithm presents two principal advantages over the Bodlander and Kloks method: it can be used in conjunction with the Branch and Bound method; and it can enumerate a subspace of solutions, what can be useful if we know some existing relations in an optimal solution, or even to investigate such subspaces in order to characterize them. We have implemented and tested the proposed algorithm, applying the branch and bound method and restricting the subspace of solutions. The partial orders used to define the explored subspaces were obtained based on the labeling heuristics for finding upper bounds. Unfortunately, we did not obtain good results because, even when we restricted the subspace of solutions to be searched, the number of nodes generated in the branch and bound tree was too large, exceeding the machine’s memory capacity. In the text, we also present the proof of the NP-hardness of the problem, an algorithm to compute an optimal decompostion of a chordal graph, and also the many existing heuristics to compute lower and upper bounds. In addition, we implemented and tested the labeling heuristics for upper bounds and a GRASP heuristic, being the first application of a GRASP meta-heuristic to the problem. / A noção de Decomposição em árvore foi introduzida por Robertson e Seymour em sua série de artigos sobre menores de grafos e pode ser definida, intuitivamente, como uma organização dos vértices e arestas do grafo em uma estrutura de árvore, sendo a largura da decomposição igual ao tamanho do maior subconjunto de vértices relacionado a um nó desta estrutura menos um. A largura mínima de uma decomposição em árvore de um grafo G é chamada de largura em árvore de G. Vários problemas difíceis podem ser resolvidos em tempo polinomial, dada uma decomposição em árvore de largura limitada, como, por exemplo, Ciclo Hamiltoniano, Conjunto Independente Máximo, Isomorfismo, Coloração de Vértices, etc. A complexidade dos algoritmos que resolvem tais problemas são geralmente exponenciais na largura da decomposição fornecida. Logo, é esperado que encontrar uma decomposição de largura mínima seja um problema difícil. De fato, Arnborg, Corneil e Proskurowski [2] mostraram que o problema é NP - difícil. O problema de encontrar a largura em árvore de um grafo qualquer é o objeto de estudo da presente dissertação de mestrado. Uma restrição desse problema é o de decidir, para um inteiro k fixo, se a largura em árvore de G é no máximo k. Apresentamos a prova de que o problema para k fixo pode ser resolvido polinomialmente. Na última década foram propostas várias heurísticas que fornecem limites superiores para o problema [3, 10], heurísticas para o cálculo de limites inferiores [6, 8, 11], além de métodos enumerativos [5] e algoritmos aproximativos [1, 7, 4]. Porém, nenhum resultado obtido pode ser considerado bom, uma vez que não existe um benchmark para o qual se conhece a largura em árvore e os limites inferiores e superiores têm se mostrado muito distantes. Além disso, o algoritmo enumerativo existente mostrou-se ineficiente mesmo para o problema de decisão com k fixo em valores pequenos (por exemplo, k = 4) [12]. É neste quadro que propomos um método enumerativo para o problema. Na verdade, abordamos o problema de triangularização, que é equivalente ao problema de decomposição em árvore. Isso nos permitiu a proposta de uma nova representação para uma solução do problema que utiliza o conceito de ordens totais. Uma vez que as soluções podem assim ser representadas, um algoritmo que enumere as extensões totais de uma dada ordem parcial pode ser utilizado para enumerar todas as soluções do problema, bastando que fornecemos uma ordem que contenha apenas os pares reflexivos vv, onde v é um vértice do grafo de entrada. O método enumerativo proposto é uma modificação do algoritmo de Corrêa e Szwarcfiter [9]. Esta modificação faz com que apenas as extensões totais da ordem fornecida seja enumerada. O algoritmo apresenta duas principais vantagens com relação ao método enumerativo proposto por Bodlaender e Kloks: pode ser utilizado juntamente com o método “branch and bound”; e pode enumerar um sub-espaço de soluções, o que pode ser útil caso se conheça algumas relações existentes na solução ótima, ou mesmo para investigar determinados sub-espaços de soluções. Implementamos e testamos o algoritmo proposto, aplicando o método “branch and bound” e restringindo o espaço de soluções. As ordens parciais utilizadas para definir os sub-espaços explorados foram obtidas baseando-se nas heurísticas de limite superior que utilizam rotulação. Infelizmente, não obtivemos bons resultados, pois, mesmo restringindo o espaço de busca, a quantidade de nós gerados da árvore de “branch and bound” foi muito grande, excedendo a quantidade de memória disponível da máquina utilizada para os testes. No texto da dissertação apresentamos também um estudo da complexidade do problema, um algoritmo para calcular uma decomposição em árvore ótima de um grafo cordal, além das várias heurísticas para o cálculo de limites superiores e inferiores existentes. Além disso, implementamos e testamos as heurísticas de limite superior que utilizam rotulação e uma heurística GRASP, tendo sido o primeiro estudo de uma aplicação da meta-heurística GRASP para o problema de decomposição em árvore.

Orientadores: Paulo Sollero, Eder Lima de Albuquerque / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-05T00:09:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CreciFilho_Geraldo_M.pdf: 4660836 bytes, checksum: 8b3f339935f071d6175c61d8dae84f24 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um programa de geração de malhas não estruturadas que serão usadas em análises numéricas pelo método dos elementos de contorno. O método dos elementos de contorno é um dos métodos numéricos de destaque usados atualmente em simulações computacionais. Ele possui algumas características particulares que o tornam mais atrativo em determinados tipos de aplicações, quando comparado com outros métodos numéricos. Dentre essas características, está a vantagem de se discretizar somente o contorno das geometrias para o cálculo da solução aproximada do problema. Isso significa dizer que em casos tridimensionais somente elementos de superfície precisam ser gerados na malha. O gerador de malhas implementado neste trabalho foi desenvolvido para gerar malhas com elementos triangulares-lineares em geometrias tridimensionais compostas por faces planas. A idéia geral consiste em deslocar cada face que compõe a geometria tridimensional para o espaço bidimensional usando-se transformações geométricas e, em seguida, aplicar o algoritmo de triangulação de Delaunay para geração dos elementos. Depois de gerados os elementos, novas transformações geométricas são aplicadas a fim de enviar a face de volta para sua posição original no espaço tridimensional. A continuidade da malha é assegurada promovendo-se a geração dos nós nas arestas antes da geração dos nós no interior das faces. Vários exemplos de malhas em geometrias tridimensionais são apresentados para ilustrar a capacidade do programa desenvolvido e algumas análises numéricas foram feitas para demonstrar a qualidade das malhas em problemas com condições de contorno específicas / Abstract: This work presents the development of an unstructured mesh generator to be used in numerical analysis by the boundary element method. The boundary element method is one of the prominence methods recently used in computational simulations. It has some particular characteristics that make it more favorable in certain types of applications, when compared to other numerical methods. Among those characteristics, one is especially important from the mesh generation point of view. It is the fact that, in boundary element method, it is only necessary the discretization of the geometry boundaries. In other words, in three-dimensional cases only surface elements should be generated. The mesh generator implemented in this work has been developed to generate meshes with triangular-linear elements over threedimensional geometries composed by plane faces. The general idea consists of moving each face belonging to the three-dimensional geometry to bi-dimensional space using geometrical transformations and the Delaunay triangulation algorithm for element generation. After element generation, new geometrical transformations are applied in order to send the meshed face back to its original position in three-dimensional space. The continuity of the final mesh is assured by generating the nodes of the edges of the geometry prior to the generation of the nodes in the interior of the face. Several examples of meshes in three-dimensional geometries are presented to illustrate the capabilities of the developed program and some numerical analyses have been performed to show the quality of the meshes in problems with specific boundary conditions / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

A medição de distâncias sempre foi uma das atividades mais básicas e importantes da engenharia. Existem diversas formas, métodos, equipamentos que são utilizados para se obter medidas com os mais variados graus de acurácia. Com o aumento da tecnologia, a determinação de distâncias em 3D tem-se tornado cada vez mais importante, favorecendo equipamentos de fácil manuseio e boa precisão. Em especial, a determinação da localização espacial vem ganhando ainda mais importância nas indústrias que estão começando a utilizar robôs não mais para o simples deslocamento de peças, mas para a execução de tarefas mais complexas, de controle mais sofisticado. O presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um sistema a ser utilizado para a determinação de deslocamentos espaciais de um retro-refletor através de duas estações de rastreamento. Cada uma delas, composta basicamente por um sensor de quadrantes, um divisor de feixes e dois espelhos planos com eixos de rotação dispostos ortogonalmente entre si, emite um feixe laser contínuo direcionado ao retro-refletor. O feixe laser emitido por cada estação de rastreamento foi modelado como reta cuja equação é função essencialmente dos ângulos dos espelhos. Foram realizados dois experimentos visando a comparação entre os resultados obtidos com a utilização de motores de corrente continua e de galvanômetros para movimentação dos espelhos. No primeiro, a posição angular dos espelhos é conhecida através de encoders, no segundo, ela é determinada através de sinais emitidos pela placa controladora do galvanômetro. Finalmente, com o conhecimento da posição relativa entre as duas estações de rastreamento e do direcionamento dos feixes laser, a posição do retro-refletor no espaço é calculada por triangulação. / The measurement of distances has always been one of the most basic and important activities of engineering. It can be achieved in several ways and by many methods, and there is a variety of equipment that may be used to obtain measurements with different levels of accuracy. With technological development, the measurement of distances in 3D has become more and more common, favoring equipment with ease of handling and high precision. Specially, spatial positioning has become even more important in industries that are beginning to use robots not just to move pieces, but to perform more complex tasks, utilizing more sophisticated control techniques. The present work deals with the development of a two tracking station system to be used in the spatial displacement measurement of a retroreflector. Each one, consisting basically of a quadrant detector, a beam splitter, and two flat mirrors that can be rotated in orthogonal directions, emits a continuous laser beam directed to the retroreflector. The laser beam emitted by each of the tracking stations is considered a straight line the equation of which depends primary on the exact mirror angles. Two experiments, one using DC motors and the other galvanometers to drive the mirrors, were executed in other to compare the results. In the first, the angles are known through the use of encoders, and in the second, they are determined by signals generated in the galvanometer controllers (drives). Finally, with the knowledge of the tracking station positions and laser beam directions, the retroreflector space position can be calculated using triangulation.