[pt] Esta dissertação apresenta os resultados de duas técnicas de investigação em alta resolução: investigação passiva de vapores do solo e investigação com o uso de Membrane Interface Probe (MIP), em uma área de interesse com contaminação por hidrocarbonetos, localizada no município de Duque de Caxias/RJ. O processo de gerenciamento ambiental iniciou-se em 2012 na área e contemplou as etapas do gerenciamento de áreas contaminadas preconizadas nas legislações vigentes. Os resultados obtidos a partir das investigações tradicionais foram insuficientes para a obtenção da compreensão dos aspectos físicos e geoquímicos necessária para o sucesso das fases de diagnóstico e, consequentemente, da remediação. Portanto, duas investigações em alta resolução foram conduzidas com o objetivo de refinar o modelo conceitual de forma a atender adequadamente a Resolução CONAMA número 420/09 e Resolução CONEMA número 44/12, permitindo ações futuras mais eficientes. A investigação passiva de vapores do solo utilizou amostradores compostos por materiais adsorventes granulares, encapsulados em uma membrana microporosa hidrofóbica e quimicamente inerte que permite a difusão dos vapores presentes no meio. Os resultados, fornecidos em massa, representam qualitativamente a presença de contaminação no subsolo. O MIP é uma ferramenta de direct push com medição em tempo real, que mapeia a presença da contaminação tanto em meios insaturados quanto saturados inconsolidados. A partir dos resultados integrados, foi possível constatar que a distribuição de VOCs em água subterrânea ocorre de forma descontínua ao longo da área, sendo possível identificar cinco hot-spots distintos e suas diferentes áreas fonte, incluindo uma região com presença de LNAPL. / [en] The sources of contaminated sites are related to several factors such as the lack of knowledge of safe procedures for handling hazardous and / or toxic substances, disrespect to these safe procedures and the occurrence of accidents or leaks during industrial processes, transportation or storage of unprocessed materials and products. In addition, contamination is usually associated with the exploration of natural resources and with the expansion of the industry and/or agrarian activities, which have happened, and are still happening, at the cost of high environmental and social risks. A contaminated site is considered a risk, since its existence can generate several problems such as damages to health, impairment of the quality of water resources, restrictions on land use and damage to public and private property, and damage to the environment. These situations, in general, involve complex risks with regard to the effects of exposure to contaminants on human health (CETESB, 2013), and may have short -, medium - or long-term effects.

Submitted by GRAZIELA CRISTINA SEDENHO null (grasedenho@yahoo.com.br) on 2016-02-12T19:43:04Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Graziela Cristina Sedenho.pdf: 4075574 bytes, checksum: 8d8fa0c583e32e2f42a6d7092c393844 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-02-16T15:44:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sedenho_gc_me_araiq_par.pdf: 955629 bytes, checksum: 812d933588fa4febf4bd052f9afbeddf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-16T15:44:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sedenho_gc_me_araiq_par.pdf: 955629 bytes, checksum: 812d933588fa4febf4bd052f9afbeddf (MD5) Previous issue date: 2016-01-07 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O etanol é um importante componente da matriz energética brasileira, sendo produzido a partir da cana-de-açúcar. Nesse processo de produção, é produzida vinhaça como subproduto, a qual para cada 1 L de etanol gera-se de 12 L a 18 L. A vinhaça é constituída principalmente de sais de potássio, cálcio e magnésio e compostos orgânicos. Dentre estes, os ácidos carboxílicos tornam-se importantes por estarem presentes em concentrações significativas na vinhaça de cana-de-açúcar e por apresentarem expressiva importância industrial. Sendo assim, nesse trabalho foi desenvolvido um detector eletroquímico baseado em eletrodos de diamante dopado com boro quimicamente modificados com nanopartículas de níquel (NiNPs-BDD) e de cobre (CuNPs-BDD) para determinação dos ácidos lático, málico e tartárico em vinhaça de cana-de-açúcar utilizando a técnica de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) de troca iônica. Imagens de microscopia eletrônica de varredura e espectros de raios X por dispersão em energia, em conjunto com os experimentos eletroquímicos, mostraram que os eletrodos de BDD foram efetivamente modificados com nanopartículas de óxido-hidróxido de níquel e óxido de cobre com diâmetros médios de 89 nm e 91 nm, respectivamente. Os estudos voltamétricos mostraram que as oxidações dos ácidos lático, málico e tartárico, em meio básico, se dão em potenciais em torno de 0,50 V (vs. Ag/AgCl) e 0,73 V (vs. Ag/AgCl), nos eletrodos NiNPs-BDD e CuNPs-BDD, respectivamente, e são mediadas pelas espécies Ni3+ e Cu3+. O eletrodo de NiNPs-BDD foi utilizado em CLAE com detecção amperométrica pulsada. A coluna de troca aniônica CarboPac PA1 foi utilizada para separação dos ácidos carboxílicos em vinhaça. Empregou-se como fase móvel água deionizada e 0,10 mol L-1 de NaOH em 0,25 mol L-1 de CH3COONa, sob fluxo de 1,0 mL min-1. O potencial de detecção empregado foi 0,48 V vs. Pd. O eletrodo de NiNPs-BDD apresentou boa estabilidade nas condições cromatográficas, tornando viável a sua utilização como detector amperométrico em CLAE. O tempo de análise foi de 27 min e não foi necessário um procedimento complexo e dispendioso de preparo de amostra. As sensibilidades analíticas foram 7,5 × 103 nA L mol-1, 3,5 × 104 nA L mol-1 e 5,4 × 105 nA L mol-1 para os ácidos lático, málico e tartárico, respectivamente. Os limites de detecção foram 1,2 × 10-4 mol L-1, 6,1 × 10-5 mol L-1 e 2,8 × 10-5 mol L-1, respectivamente. As concentrações dos ácidos carboxílicos em vinhaça de cana-de-acúcar foram determinadas pelo método de adição de padrão como sendo (1,2 ± 0,3) × 10-1 mol L-1, (2,7 ± 0,6) × 10-3 mol L-1 e (9,9 ± 1,0) × 10-4 mol L-1 para os ácidos lático, málico e tartárico, respectivamente. Ensaios de recuperação mostraram que o método analítico desenvolvido possui boa exatidão e precisão, podendo ser considerado adequado para a detecção e quantificação dos ácidos lático, málico e tartárico em vinhaça de cana-de-açúcar. O eletrodo de CuNPs-BDD foi empregado na célula amperométrica do cromatógrafo, no entanto não apresentou boa estabilidade nas condições cromatográficas, o que impossibilitou sua utilização na determinação dos compostos de interresse na vinhaça de cana-de-açúcar. / Ethanol is an important component of the Brazilian energy matrix, being produced from sugarcane. In this producing procedure, vinasse is produced as by-product, which for every 1 L of ethanol is generated from 12 L to 18 L. The vinasse is basically composed by salts of potassium, calcium and magnesium and organic compounds. Among these, carboxylic acids are important because they are present in significant concentrations in the sugar cane vinasse and show significant industrial importance. Thus, in this work it was developed an electrochemical detector based on boron-doped diamond electrodes chemically modified with nickel nanoparticles (NiNPs-BDD) and copper nanoparticles (CuNPs-BDD) for the determination of lactic acid, malic acid and tartaric acid in vinasse from sugarcane using high-performance liquid chromatography (HPLC) by ion exchange. Images of scanning electron microscopy and spectra of energy-dispersive X-ray in conjuction with electrochemical experiments showed the electrodes of BDD were effectively modified with nickel oxide-hydroxide nanoparticles and copper oxide nanoparticles with diameters of 89 nm and 91 nm, respectively. The voltammetric studies showed the oxidations of lactic acid, malic acid and tartaric acid, in basic medium, tooke place at potentials around 0.50 V (vs. Ag/AgCl) and 0.73 V (vs. Ag/AgCl) at NiNPs-BDD and CuNPs-BDD electrodes, respectively, and they are mediated by Ni3+ and Cu3+ species. NiNPs-BDD electrode was used in HPLC with pulsed amperometric detection. The anion exchange column CarboPac PA1 was used for separation of carboxylic acids in vinasse. It was employed as mobile phase deionized water and 0.10 mol L-1 NaOH in 0.25 mol L-1 CH3COONa under flow of 1.0 mL min-1. The detection potential was 0.48 V vs. Pd. The NiNPs-BDD electrode showed good stability under chromatographic conditions, becoming feasible its use as amperometric detector for HPLC. The analysis time was 27 min and no complex and expensive sample preparation procedure was required. The analytical sensitivities were 7.5 × 103 nA mol-1 L, 3.5 × 104 L mol-1 nA and 5.4 × 105 L mol-1 nA for lactic, malic and tartaric acids. The detection limits were 1.2 × 10-4 mol L-1, 6.1 × 10-5 mol L-1 and 2.8 × 10-5 mol L-1, respectively. The concentrations of the carboxylic acids in sugar cane vinasse were determined by the standard addition method to be (1.2 ± 0.3) × 10-1 mol L-1, (2.7 ± 0.6) × 10-3 mol L-1 and (9.9 ± 1.0) × 10-4 mol L-1 for lactic acid, malic acid and tartaric acid, respectively. Recovery tests showed the analytical method has good accuracy, being considered suitable for the detection and quantification of lactic acid, malic acid and tartaric acid in sugarcane vinasse. CuNPs-BDD electrode was used in the amperometric cell of the chromatograph, however it did not show good stability in the chromatographic conditions, and it could not be employed in the determination of compounds of interest in sugarcane vinasse. / FAPESP: 2013/09833-5 / FAPESP: 2014/10391-0

Sibutramine is therapeutically classified as an anorexigen, being recommended for obesity treatment and reduction of body weight, combined with diet and exercises. Its expected activity is the weight loss through inhibiting serotonin and norepinephrine reuptakes. By dual inhibition, sibutramine reduces body weight, then reducing food ingestion through intensification of post-prandial satisfaction. The drug is commercially available as industrialized capsules and compounded capsules. There are no official monographs up to this moment, to control the quality of this drug in its pharmaceutical forms. In the present work, methods for the quantification and dissolution evaluation of the drug in industrialized capsules were developed and validated. Comparative studies among some commercially formulations were also performed. UV spectrophotometry and liquid chromatography methods were developed and validated for quantitative determination, and showed linearity, precision and accuracy. The selected conditions for the dissolution test were 500 mL of 0.1 M HCl as medium, using basket for capsules, with rotation speed of 75 rpm. The comparative study presented that products not showed quality deviations. / A Sibutramina é classificada terapeuticamente como anorexígeno, sendo indicada para tratamento da obesidade e redução do peso corpóreo, em conjunto com dieta e exercícios. Sua atividade esperada é a perda de peso, conseguida através da inibição da recaptação de serotonina e de noradrenalina. O mecanismo de ação por inibição da recaptação por duas vias resulta na diminuição do peso corporal, diminuindo a ingestão de alimentos mediante a intensificação da saciedade pós-prandial. Encontra-se comercialmente disponível na forma de cápsulas industrializadas e cápsulas manipuladas. Na literatura consultada não se encontrou, até o momento, monografias em códigos oficiais para controlar a qualidade desse fármaco e de sua forma farmacêutica. Neste trabalho foram desenvolvidos e validados métodos de quantificação e de avaliação da dissolução do fármaco em cápsulas industrializadas. Bem como, realizou-se estudo comparativo entre algumas formulações disponíveis no comércio. Os métodos desenvolvidos e validados para determinação quantitativa foram: espectrofotometria na região do ultravioleta e cromatografia líquida de alta eficiência, os quais apresentaram linearidade, precisão e exatidão. As condições selecionadas para o teste de dissolução foram 500 ml de HCl 0,1M como meio, utilizando cesta para as cápsulas, com velocidade de rotação de 75 rpm. O estudo comparativo realizado demonstrou que os produtos não apresentaram desvios da qualidade.

Cordia trichotoma (Vell.) Arráb. ex Steud., known as louro-pardo, belongs to the Boraginaceae family and is widely distributed in Brazil. In Rio Grande do Sul (RS), is found in the Alto Uruguai and Depressão Central. This is a large species, reaching 35 meters in height. It is appreciated for the quality of its wood, which has scenic value, and can be employed in the recovery of degraded areas; its leaves have medicinal value, which are used to prepare teas. These, in turn, are used to treat kidney diseases, rheumatism, arthritis and rickets. The Allium cepa test is used as a bioindicator of genotoxic and antiproliferative capacity of aqueous extracts (teas) prepared with different plant materials such as leaves, flowers, fruit and bark. This study aimed to evaluate the antiproliferative potential of infusions of four populations of C. trichotoma on the cell cycle of A. cepa, as well as to analyze the phenolic compounds in infusions. The leaves and fruits of louro-pardo, used in the assembly of the experiments, were collected in three municipalities in the RS. For experiment 1, teas (infusions ) leaves were used , and for the experiment 2, the fruits were used. Six groups of four onion bulbs rooting in water were used, which consisted of six treatments and four replications for each of the populations of C. trichotoma in both experiments. The treatments were: T1 - negative control in distilled water ; T2- infusion of 5 g.L-1 ; T3- infusion of 20 g.L-1 ; T4- infusion of 5 g.L-1 ; T5- infusion of 20 g.L-1 ; T6- positive control in glyphosate 2% . After treatments, the roots of A. cepa were fixed, conserved and then slides prepared by squashing technique, stained with 2% acetic orcein. Therefore, it were subsequently analyzed under a microscope 40x. It were counted 500 cells by bulb, totaling 2000 cells for each treatment and for each of the populations. The mitotic index was calculated as well as the verification of possible irregularities in the cell cycle. Phenolic compounds were determined by the technique of high performance liquid chromatography (HPLC). The results showed a statistically significant difference for the increased inhibition of cell division as the concentration of infusions of louro-pardo in both experiments, no genotoxicity was observed in extracts. Compounds that appeared in larger quantities were caffeic acid, rosmarinic acid and ellagic acid. C. trichotoma infusions prepared in different concentrations exhibit antiproliferative potential and have no genotoxic activity on the cell cycle of A. cepa. The results obtained in the area of genotoxicity as well as the phenolic found in C. trichotoma infusions constitute new information for this species. / Cordia trichotoma (Vell.) Arráb. ex Steud., conhecida como louro-pardo, pertence à família Boraginaceae e é de ampla distribuição geográfica no Brasil. No Rio Grande do Sul (RS), é encontrada nas regiões do Alto Uruguai e Depressão Central. Trata-se de uma espécie de grande porte, podendo chegar a 35 metros de altura. É apreciada pela qualidade de sua madeira, a qual possui valor paisagístico, e pode ser empregada na recuperação de áreas degradadas; suas folhas têm valor medicinal, as quais são utilizadas para o preparo de chás. Estes, por sua vez, são empregados no tratamento de doenças renais, reumatismo, artrite e raquitismo. O teste de Allium cepa é utilizado como bioindicador da capacidade antiproliferativa e genotóxica de extratos aquosos (chás) preparados com materiais vegetais diversos como folhas, flores, frutos e cascas. Este estudo teve como objetivos verificar o potencial antiproliferativo das infusões de quatro populações de C. trichotoma sobre o ciclo celular de A. cepa, bem como analisar os compostos fenólicos presentes nas infusões. As folhas e frutos de louro-pardo, utilizados na montagem dos experimentos, foram coletados em três municípios do RS. Para o experimento 1, foram usados chás (infusões) das folhas, e para o experimento 2, utilizaram-se os frutos. Foram usados seis grupos de quatro bulbos de cebola enraizando em água, os quais constituíram seis tratamentos com quatro repetições para cada uma das populações de C. trichotoma, em ambos os experimentos. Os tratamentos foram: T1- controle negativo em água destilada; T2- infusão de 5 g.L-1; T3- infusão de 20 g.L-1; T4- infusão de 5 g.L-1; T5- infusão de 20 g.L-1; T6- controle positivo em glifosato 2%. Após os tratamentos, as raízes de A. cepa foram fixadas, conservadas e então preparadas lâminas pela técnica de esmagamento, coradas com orceína acética 2%. Posteriormente, foram analisadas no microscópio com aumento de 40x. Foi realizada a contagem de 500 células por bulbo, totalizando 2000 células para cada um dos tratamentos e para cada uma das populações. Foi realizado o cálculo do índice mitótico, bem como a verificação de possíveis irregularidades no ciclo celular. Os compostos fenólicos foram determinados por meio da técnica de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Os resultados mostraram diferença estatística significativa para o aumento da inibição da divisão celular conforme o aumento da concentração das infusões de louro-pardo em ambos os experimentos, não tendo sido observada genotoxicidade nos extratos. Os compostos que apareceram em maior quantidade foram o ácido cafeico, o ácido rosmarínico e o ácido elágico. As infusões de C. trichotoma preparadas nas diferentes concentrações apresentam potencial antiproliferativo e não possuem atividade genotóxica sobre o ciclo celular de A. cepa. Os resultados obtidos na área de genotoxicidade, bem como os fenólicos encontrados nas infusões de C. trichotoma configuram informações inéditas para esta espécie.

O crescimento da população urbana requer o aumento dos serviços prestados pelos gestores públicos em consonância com as interações espaciais vividas pelo homem, tornando a administração do espaço urbano uma tarefa árdua e complexa. A inexistência ou a falha na prestação de serviços básicos relacionados com a segurança pública aumenta potencialmente os riscos de sinistros para a população. O objetivo desse trabalho é avaliar a distribuição espacial dos agentes e neutralizantes de incêndio na cidade de São Carlos-SP. Para essa finalidade estudou-se o posicionamento dos agentes e neutralizantes e suas relações no espaço, através de análises realizadas com o uso de um SIG, as quais indicaram a existência de problemas relacionados com a quantidade e a distribuição dos neutralizantes nessa cidade. Utilizando as ferramentas disponíveis no QGIS, foi possível desenvolver e propor uma solução estrutural para melhorar a alocação dos equipamentos de segurança e propor uma solução não estrutural por meio de tecnologia embarcada que proporcionou um menor tempo de deslocamento para abastecer as viaturas em casos de ocorrências de incêndios. Os cenários avaliados mostraram que é possível obter níveis de cobertura de toda a malha urbana, apenas com a realocação de parte dos equipamentos já instalados e com a instalação de alguns poucos hidrantes na rede. / The urban population growth requires increased services provided by public managers in harmony with the spatial interactions experienced by man, making the management of urban space an arduous and complex task. The absence or failure in providing basic services related to public security increases a lot the risk of accidents for the population. The aim of this study is to evaluate the spatial distribution of fire agents and neutralizers fire in the city of São Carlos-SP. For this purpose it was studied the positioning of the fire agents and neutralizers and their relations in space through analyzes with the use of a GIS, that indicated the existence of problems related to the amount and distribution of neutralizers in this city. Applying the tools available in QGIS, was possible to develop and propose a structural solution to improve the allocation of security devices and propose a non-structural solution using embedded technology that allowed shorter shift to water supply the vehicles in cases of occurrences of fires. The evaluated cases showed that it is possible to obtain coverage levels across the urban area, only reallocating the already installed equipment and the installation of a few more hydrants in the network.

The presence of arsenic as a contaminant in water and biological fluids has been studied in recent years due to the high toxicity of this element. In this work a method for the selective determination of arsenic species was developed, which is based on the determination of As(III) directly in the samples and on the determination of total arsenic after a photochemical pretreatment step. For the determination of As(III), different voltammetric methods have been used: the Adsorptive Cathodic Stripping Voltammetry (AdCSV), the Cathodic Stripping Voltammetry (CSV) and Anodic Stripping Voltammetry (ASV). Amongst the studied methods, the ASV, using a gold electrode, showed to be highly sensitive and reproducible, with a detection limit of 0,2 μg L−1 and quantification limit of 0,5 μg L−1 calculated for arsenic. For the speciation between As(III) and As(V), a new procedure based on the photochemical pretreatment for the reduction of As(V) to As(III) in the presence of reducing sugars such as glucose was developed. Regarding the proposed mechanism for the photochemical pretreatment, it is suggested that reduction of As(V) to As(III) does not occur by direct action of glucose and even by the direct action of UV radiation. An indirect reduction process, which is induced by the glucose decomposition under UV irradiation, has been proposed. The experimental parameters irradiation time and glucose concentration were systematically investigated. The reduction of As(V) to As(III) was achieved with about 100% efficiency in the presence of glucose 60 mg L−1, which was added to the solution containing As(V) and then it was irradiated for 90 minutes at a temperature of 85 °C. For the solutions with a high content of organic matter, a previous step prior to the reduction step was necessary for the sample decomposition and the elimination of the matrix interference. Recovery experiments for As(III) and As(V) were carried out in spiked samples. The recovery results for total arsenic total were above 80%, confirming the applicability of the procedure involving the photochemical pretreatment for the arsenic speciation in samples of waters and biological fluids. / A presença de arsênio como contaminante em águas e fluidos biológicos tem sido estudada nos últimos anos devido à alta toxicidade deste elemento. Neste trabalho desenvolveu-se um método para a determinação seletiva das espécies de arsênio, baseado na determinação de As(III) direto nas amostras e de arsênio total após uma etapa de pré-tratamento fotoquímico. Para a determinação de As(III) na faixa de 1 a 100 μg L−1 utilizou-se três métodos voltamétricos diferentes, a voltametria adsortiva de redissolução catódica (AdCSV), a voltametria de redissolução catódica (CSV) e a voltametria de redissolução anódica (ASV), sendo que com a ASV, usando um eletrodo de ouro, observou-se uma maior reprodutibilidade e sensibilidade das medidas, com limite de detecção de 0,2 μg L−1 e limite de quantificação de 0,5 μg L−1. Para a especiação entre As(III) e As(V) utilizou-se um novo procedimento baseado no pré-tratamento fotoquímico para a redução de As(V) a As(III) empregando uma etapa de redução na presença de glicose como açúcar redutor. Com relação ao mecanismo proposto para o pré-tratamento fotoquímico pode-se afirmar que a redução As(V) a As(III) não ocorre por ação direta da glicose e nem mesmo pela ação direta da radiação UV, mas sim por processos indiretos induzidos pela decomposição da glicose sob ação da radiação UV. Os parâmetros experimentais como tempo de irradiação e concentração de glicose foram sistematicamente investigados, sendo que a redução do As(V) para As(III) ocorre com aproximadamente 100% de eficiência na presença de glicose 60 mg L−1 adicionada à solução contendo As(V) e irradiada por 90 minutos a uma temperatura de 85 °C. Para soluções com um alto teor de matéria orgânica é preciso uma etapa prévia à etapa de redução, para que haja a decomposição da amostra eliminando a interferência matricial presente. Ensaios de recuperação para As(III) e As(V) adicionados às amostras em diferentes concentrações foram realizados com recuperações para arsênio total acima de 80%, comprovando a aplicabilidade do procedimento envolvendo o pré-tratamento fotoquímico para especiação de arsênio em amostras de águas e fluidos biológicos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents the study on a linear ultrasonic motor with tubular geometry for linear displacements. Similar topologies, reported elsewhere, are conceived for producing rotary motions. Due to some particular characteristics of this geometry, not explored yet, a new study on interaction between resonance modes in a hollow cylinder for linear movement generation is proposed. In order to experimentally investigate the resonance modes in tubular stators, a proof of concept prototype was built and tested. The prototype consisted of a internally toothed phosphore bronze tube, excited by two PZT rings. Several types of mobile axes, with one or more solid cylinders of aluminum or stainless steel, were employed. The methodology of test consisted of changing geometric parameters, properties of materials, sweeping driving conditions, and observing the respective movement on the shaft. Tests showed the production of linear and/or angular movements, with maximum speeds of 0,07m/s, but with little uniformity and repeatability. The lack of conclusive hypothesis on the stability issue, based only on experimental set of results, has led to a reassessment of the methodology of investigation, including additional analysis tools for the characterization of the device. So, a simple analytical modeling of the stator was formulated to set up a project methodology. Despite its simplicity and limitations, the analytical model allows a first order approximation for resonance modes, and relates them to the constructive parameters of the stator. In order to take the influence of the factors neglected in the analytical modeling into account, the analysis was complemented with finite element method (FEM) simulations. The deformation profiles of the stator to the 21st resonance mode were analyzed using FEM. With the results, it is possible to predict the behavior of the resonance frequencies, and the corresponding deformations they produce on the teeth, for each stator configuration. The most important result of this analysis is to show the relationship between aspect ratio of ellipsoidal trajectory on the stator teeth and the geometry of the stator. This allows a conclusive diagnosis on the inefficiency of the built prototype: The small amplitude of the longitudinal component of traveling deformation wave. An analysis of simulations results has lead to a design methodology for this new type of motor. The results showed that if the stator is redesigned according to the proposed methodology, it would be able to produce longitudinal deformations of 2.6 μm, with ceramics driven at 35.3 V. If Compared to simulations of the prototyped stator the new project exhibits an increase of 90% for radial deformation components of, and 3600% for the longitudinal components, indicating that if the new design was implemented, it could achieve much higher efficiency in movement production. / Este trabalho apresenta o estudo de um motor ultra-sônico com geometria tubular para movimentos lineares. Outros motores com geometria tubular, encontrados na bibliografia, são concebidos para a produção de movimentos rotativos. Devido a diversas características ainda não exploradas desta geometria, um novo estudo sobre a interação dos modos naturais de vibração de um cilindro vazado para a geração de movimento linear é proposto. Com o objetivo de investigar experimentalmente os modos de ressonância em estatores tubulares, um protótipo para prova de conceito foi construído e ensaiado. O protótipo consiste de um tubo vazado, dentado internamente, excitado por dois anéis de PZT. Foram utilizados diversos tipos de eixos móveis, com um ou mais cilindros maciços de alumínio ou aço inoxidável. A metodologia de ensaio consistiu da variação dos parâmetros geométricos, propriedades de materiais e condições de acionamento, e da respectiva observação e medição dos movimentos do eixo. Os testes evidenciam a produção de movimentos lineares e/ou angulares com velocidades máximas de aproximadamente 0,07m/s, mas com pouca uniformidade e repetibilidade. A impossibilidade de uma análise conclusiva sobre a instabilidade do motor com base apenas nos resultados experimentais de bancada motivou uma reavaliação da metodologia de estudo e a busca de ferramentas adicionais para a caracterização do dispositivo. Uma modelagem analítica do estator foi formulada para que um roteiro de análise e cálculos dimensionais pudessem ser estabelecidos. Embora simples e com diversas limitações, o modelo obtido permite aproximações de primeira ordem para os modos de ressonância em função dos parâmetros construtivos do estator. Para que a influência das não-linearidades não incluídas na modelagem possa ser avaliada, a análise foi complementada com simulações pelo método dos elementos finitos (FEM). Os perfis das deformações do estator até o 21o modo de ressonância foram analisados utilizando FEM. Com os resultados obtidos, é possível prever o comportamento das freqüências naturais e das deformações nos dentes em função das características do estator. O resultado mais importante desta análise é mostrar a relação de aspecto da trajetória elipsoidal dos dentes do estator, com a geometria do estator, permitindo um diagnóstico conclusivo sobre a ineficiência do protótipo construído: A baixa amplitude da componente de deformação longitudinal da onda viajante no tubo. O estudo dos resultados das simulações permitiu o estabelecimento de um roteiro de análise e cálculos dimensionais para este novo tipo de motor. Simulações realizadas mostraram que um estator projetado com o roteiro proposto, é capaz de produzir deformações longitudinais de 2,6μm e radiais de 3,8μm, quando as cerâmicas piezelétricas são acionadas a 35,3 V. Comparando-se os resultados das simulações do estator prototipado com o novo projeto, observa-se um acréscimo teórico de 90% nas componentes de deformação radial e 3600% nas componentes longitudinais, indicando que um novo protótipo construído de acordo com o projeto pode atingir uma eficiência muito superior na produção de movimento.

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-09-13T17:56:00Z No. of bitstreams: 1 DissFJGP.pdf: 3333112 bytes, checksum: 8963ce6444bcd4b9ef7bf9a0131996b6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-15T13:29:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissFJGP.pdf: 3333112 bytes, checksum: 8963ce6444bcd4b9ef7bf9a0131996b6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-15T13:29:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissFJGP.pdf: 3333112 bytes, checksum: 8963ce6444bcd4b9ef7bf9a0131996b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-15T13:29:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissFJGP.pdf: 3333112 bytes, checksum: 8963ce6444bcd4b9ef7bf9a0131996b6 (MD5) Previous issue date: 2016-01-29 / Outra / Operations Management Researchers have largely studied and analyzed Lean Manufacturing (LM), by its capacity of productivity improvement in industry. Even so, this approach has found several difficulties to deal with all production types, especially those that have high-variety and low-volume. Therefore, LM has been integrated with other approaches to maximize its action, like Quick Response Manufacturing (QRM). However, few researchers have studied the integration of LM and QRM. In the aim of solving this gap, this research studies how QRM complements LM in high-variety production, in order to extend improvements with the integration of the two approaches. This research used multiple case study method to determine the behavior of the two approaches inside high-variety production. Two companies were analyzed, where the approaches supplied some improvement proposals to find complimentary elements. Data were collected throughout interviews, document analyzes and observation. As main result, QRM inserts concepts of System Dynamics as a compliment of Lean. Thus, tools as simulation, lead-time treatment, and analysis of utilization are the easiest for incorporation in the opportunities of improvement. A tool proposed based in unification of Value Stream Map (VSM) and Manufacturing Critical-Path Time (MCT) detects waste using the approaches, optimizing them. Future research should focus on using the integration proposed, verifying if compliments are successful in other flow and type production. / A abordagem Lean Manufacturing (LM) e as suas técnicas foram amplamente estudadas e analisadas por pesquisadores da área de planejamento da produção pela capacidade de melhoria de produtividade da indústria. Mesmo assim, tal abordagem tem encontrado diversas dificuldades para tratar todos os ambientes produtivos, especialmente àqueles que têm alta variedade de produtos e baixo volume. Portanto, ela vem sendo integrada com outras abordagens para potencializar a sua ação, como o Quick Response Manufacturing (QRM). Porém, a integração do LM com o QRM tem sido pouco estudada. Com o objetivo de preencher esta lacuna, esta pesquisa aborda como o QRM complementa o LM em ambientes de alta variedade, a fim de ampliar os efeitos de melhoria das duas abordagens em conjunto. Para isto, a pesquisa adotou o estudo de caso múltiplo com objetivo de determinar o comportamento das duas abordagens dentro do contexto de alta variedade. Foram analisadas duas organizações em que as abordagens fornecessem propostas de melhorias para encontrar elementos complementares entre elas. Os dados foram coletados através de entrevistas, análise documental e observações diretas nos casos. Como resultado encontrou-se que o QRM complementa o LM na inserção da dinâmica de sistemas. Com isso, ferramentas como simulação, tratamento de lead time, e análise de utilização são mais fáceis de incorporar nas oportunidades de melhoria. A unificação entre o Mapeamento do Fluxo de Valor (MFV) e Manufacturing Critical-Path Time (MCT) consegue detectar desperdícios utilizando as abordagens em conjunto, potencializando-as para mais aplicações. Para futuras pesquisas, sugere-se focar na utilização do modelo integrado proposto, verificando se as áreas de complementaridade são as mesmas em outros tipos de ambientes e fluxos.

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2016-10-06T11:48:12Z No. of bitstreams: 1 DissMHC.pdf: 1077783 bytes, checksum: c81f777131e6de8fb219b8c34c4337df (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T13:58:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMHC.pdf: 1077783 bytes, checksum: c81f777131e6de8fb219b8c34c4337df (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T13:58:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMHC.pdf: 1077783 bytes, checksum: c81f777131e6de8fb219b8c34c4337df (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T13:58:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMHC.pdf: 1077783 bytes, checksum: c81f777131e6de8fb219b8c34c4337df (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / This paper presents a comparative study of the predictive power of four suitable regression methods for situations in which data, arranged in the planning matrix, are very poorly multicolinearity and / or high dimensionality, wherein the number of covariates is greater the number of observations. In this study, the methods discussed are: principal component regression, partial least squares regression, ridge regression and LASSO. The work includes simulations, wherein the predictive power of each of the techniques is evaluated for di erent scenarios de ned by the number of covariates, sample size and quantity and intensity ratios (e ects) signi cant, highlighting the main di erences between the methods and allowing for the creating a guide for the user to choose which method to use based on some prior knowledge that it may have. An application on real data (not simulated) is also addressed. / Este trabalho apresenta um estudo comparativo do poder de predi c~ao de quatro m etodos de regress~ao adequados para situa c~oes nas quais os dados, dispostos na matriz de planejamento, apresentam s erios problemas de multicolinearidade e/ou de alta dimensionalidade, em que o n umero de covari aveis e maior do que o n umero de observa c~oes. No presente trabalho, os m etodos abordados s~ao: regress~ao por componentes principais, regress~ao por m nimos quadrados parciais, regress~ao ridge e LASSO. O trabalho engloba simula c~oes, em que o poder preditivo de cada uma das t ecnicas e avaliado para diferentes cen arios de nidos por n umero de covari aveis, tamanho de amostra e quantidade e intensidade de coe cientes (efeitos) signi cativos, destacando as principais diferen cas entre os m etodos e possibilitando a cria c~ao de um guia para que o usu ario possa escolher qual metodologia usar com base em algum conhecimento pr evio que o mesmo possa ter. Uma aplica c~ao em dados reais (n~ao simulados) tamb em e abordada

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-02-23T17:52:19Z No. of bitstreams: 1 155807.pdf: 2798696 bytes, checksum: 30de9149b22b84ea3bb0a0ae333d48cb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-23T17:52:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 155807.pdf: 2798696 bytes, checksum: 30de9149b22b84ea3bb0a0ae333d48cb (MD5) Previous issue date: 1981-07 / CNPq / Estuda a ocorrência de anomalias de secas e de chuvas no Nordeste do Brasil, causada pela maior ou menor variação dos sistemas sinóticos de pressão, localizados nas médias e altas latitudes do hemisfério norte, através do mecanismo de forçamento lateral. Para isto, foi feito um estudo diagnóstico, correlacionando estas anomalias com os fluxos de quantidade de movimento, de energia potencial e com os campos de movimentos horizontais e verticais. Posteriormente, foi elaborado um modelo físico-matemático, com as condições de contorno apropriadas decorrentes de análise dos dados, a fim de simular, entender e poder constatar os fatos anteriormente diagnosticados. Foram utilizados dados do campo do vento para um período de dez anos (1968-77), aproximadamente. Os resultados diagnosticados indicam que nos meses dos anos secos (chuvosos) os desvios dos escoamentos de nordeste, com relação aos campos dos ventos normais climatológicos, são relativamente mais fracos (intensos) em direção a região do Nordeste semiárido do Brasil. Havendo boa concordância com os resultados de Namias, que os centros das altas localizadas no oceano Atlântico Sul nos meses chuvosos (secos) encontram-se relativamente mais (menos) ao sul do litoral do Nordeste, em concordância também com os resultados de Hastenrath e Heller. Com respeito aos fluxos de |v 'ϕ' |e |u ' v '|, que seus valores e suas respectivas curvas, concordam com os resultados de Mak. Estes resultados serviram para caracterizar a latitude crítica e evidenciar que grande parte dos fluxos de quantidade de movimento proveniente da região equatorial da América do Sul em direção ao hemisfério norte, origina-se na região compreendida em 50°W e 20ºW. Na simulação, usou-se um modelo de equações primitivas de duas camadas, com uma condição de contorno na fronteira voltada para o hemisfério norte do tipo estado básico mais pertubação estacionária (componente de maior amplitude oriunda da análise em série de Fourier dos desvios dos parâmetros u e v com relação ao campo de vento climatológico). A solução é obtida integrando-se no tempo, a partir de um campo inicial em balanço geostrófico. Obteve-se, apôs 5-6 dias de integração, uma solução quase-estacionária, confinada na região equatorial, mostrando, conforme Mak, a possível existência de interação entre os movimentos de latitudes médias e os trópicos, pelo menos num modelo de diferenças finitas e não-linear. Constatou-se no caso chuvoso (seco), uma convergência no nível de 750 mb relativamente menos (mais) a oeste do litoral norte do nordeste brasileiro, indicando, ao nível de 500 mb, movimentos ascendentes mais (menos) intensos próximos ao litoral do nordeste brasileiro e na própria região mais ao norte para o caso chuvoso (seco). / Study the drought and rain anomalies in the Northeast of Brazil. This can be caused by the variations in the synoptic pressure systems located in the middle and high latitudes of the Northern Hemisphere, mechanism of lateral forcing. To achieve this is a diagnostic study was undertaken to colletate these anomalies with the fluxes of momentum and potential energy and the wind field. A physical mathematical model was then formulated using appropriate boundary conditions in arder to simulate and to understand how the anomalies are set in the equatorial region, and verified against the diagnostic studies. The diagnostic studies show that for the month of dy (.rainy) years the flow deviation-from the trade winds compared with the normal wind field are relatively weak (intense) in the direction of the Semi-Arid Northeast Brazil. This agrees well with Namias results that the synoptic high pressure systems located in the South Atlantic Ocean in the rainy, (dry) months are, found more (less) to the south of the Northeast coast, also in agreement with the results of Hastenrath and Heller. With respect to the quantities |v 'ϕ' |e |u ' v '| their values and correspondent curves agree with the results of Mak. These results caracterize the critical latitude and show that a great part of the momentum flux from the equatorial region of South America towards the Northern Hemisphere originates in a equatorial region between 50°W e 20ºW. A two layer primitive equation rnodel was used in simulated study to understand the coupling mechanism. The boundary condition in the north hemisphere is of the type a basic state plus stationary perturbation (the greater amplitude component was found frorn the Fourier analysis of the parameters deviation u e v with respect to the normal wind field). A solution, confined in the equatorial region was obtained after 5-6 days of integration, in accordance with Mak. This shows a probable interaction between the middle latitude flows and the tropics (at least in non-linear finite difference model).In the rainy (dry) case a convergence was observed at 750 mb level, respectively more (less) west relative to the north coast of the Northeast region. At the 500 mb level vertical motions were observed more (less) intense near the Northeast coast and the norther part of the region for the rainy (dry) case.