Submitted by ANA KARLA PEREIRA RODRIGUES (anakarla_@hotmail.com) on 2017-08-28T16:30:54Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 961000 bytes, checksum: 62b9f3f2643296d48f000031d3aa384a (MD5) / Approved for entry into archive by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2017-08-29T12:21:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 961000 bytes, checksum: 62b9f3f2643296d48f000031d3aa384a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-29T12:21:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 961000 bytes, checksum: 62b9f3f2643296d48f000031d3aa384a (MD5) Previous issue date: 2014-07-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / We consider the semilinear wave equation utt􀀀 u+f(u)+a(x)ut = 0 in a bounded domain Q Rn+1, with su ciently regular boundary , subject the boundary condition u = 0. We investigate the existence, uniqueness and asymptotic behavior, when t 􀀀! 1, of solution, considering a 2 L1+ ( ) and f under some adequate conditions. / Consideramos a equa c~ao da onda semilinear utt 􀀀 u + f(u) + a(x)ut = 0 em um dom nio limitado Q Rn+1, com fronteira su cientemente regular , sujeita a condi c~ao de contorno u = 0. Investigamos a exist^encia, unicidade e comportamento assint otico, quando t 􀀀! 1, da solu c~ao, considerando a 2 L1+ ( ) e f sob algumas condi c~oes adequadas.

Cette thèse porte sur la propagation des ondes acoustiques dans des milieux périodiques.Ces milieux ont des propriétés remarquables car le spectre associée à l’opérateur d’ondesdans ces milieux a une structure de bandes : il existe des plages de fréquences danslesquelles les ondes monochromatiques ne se propagent pas. Plus intéressant encore, enintroduisant des défauts linéiques dans ce type de milieux, on peut créer des modes guidésà l’intérieur de ces bandes de fréquences interdites. Dans ce manuscrit nous montrons qu’ilest possible de créer de tels modes guidés dans le cas de milieux périodiques particuliersde type quadrillage : plus précisément, le domaine périodique considéré est constitué duplan R2 privé d’un ensemble infini d’obstacles rectangulaires régulièrement espacés (d’unedistance ") dans deux directions orthogonales du plan, que l’on perturbe localement endiminuant la distance entre deux colonnes d’obstacles. Les résultats sont ensuite étendusau cas 3D.Ce travail comporte un aspect théorique et un aspect numérique. Du point de vue théoriquel’analyse repose sur le fait que, comme " est petit, le spectre de l’opérateur associé ànotre problème est "proche" du spectre d’un problème posé sur le graphe obtenu commela limite géométrique du domaine quand " tend vers 0. Or, pour le graphe limite, il estpossible de calculer explicitement le spectre. Ensuite, en utilisant des méthodes d’analyseasymptotique on étudie le spectre de l’opérateur non-limite. On illustre les résultats théoriquespar des résultats numériques obtenus à l’aide d’une méthode numérique spécialementdédiée aux milieux périodiques : cette dernière est basée sur la réduction du problèmede valeurs propres initial (linéaire) posé dans un domaine non-borné à un problème nonlinéaireposé dans un domaine borné (en utilisant l’opérateur de Dirichlet-to-Neumannexact). / The present work deals with propagation of acoustic waves in periodic media. Thesemedia have particularly interesting properties since the spectrum associated with theunderlying wave operator in such media has a band-gap structure: there exist intervals offrequences for which monochromatic waves do not propagate. Moreover, by introducinglinear defects in this kind of media, one can create guided modes inside the bands offorbidden frequences. In this work we show that it is possible to create such guidedmodes in the case of particular periodic media of grid type: more precisely, the periodicdomain in question is R2 minus an infinite set of rectangular obstacles periodically spacedin two orthogonal directions (the distance between two neighbour obstacles being "),which is locally perturbed by diminishing the distance between two columns of obstacles.The results are extended to the 3D case.This work has a theoretical and a numerical aspect. From the theoretical point of view theanalysis is based on the fact that, " being small, the spectrum of the operator associatedwith our problem is "close" to the spectrum of a problem posed on a graph which is ageometric limit of the domain as " tends to 0. However, for the limit graph the spectrumcan be computed explicitly. Then, we study the spectrum of the non-limit operatorusing asymptotic analysis. Theoretical results are illustrated by numerical computationsobtained with a numerical method developed for study of periodic media: this method isbased on the reduction of the initial (linear) eigenvalue problem posed in an unboundeddomain to a non-linear problem posed in a bounded domain (using the exact Dirichletto-Neumann operator).

Orientador: Eliana Xavier Linhares de Andrade / Banca: Ana Paula Peron / Banca: Alagacone Sri Ranga / Resumo: Sejam Sn(x); n ¸ 0; os polinômios de Sobolev, ortogonais com relação ao produto interno hf; giS = ZR f(x)g(x)dÃ0(x) + ¸ ZR f0(x)g0(x)dÃ1(x); ¸ > 0; onde fdÃ0; dÃ1g forma um par coerente de medidas relacionadas às medidas de Jacobi ou de Laguerre. Denotemos por PÃ0 n (x) e PÃ1 n (x); n ¸ 0; os polinômios ortogonais com respeito a dÃ0 e dÃ1; respectivamente. Neste trabalho, estudamos o comportamento assintótico, quando n ! 1; das razões entre os polinômios de Sobolev, Sn(x); e os polinômios ortogonais PÃ0 n (x) e PÃ1 n (x); além do comportamento limite da razão entre esses dois últimos polinômios. Propriedades assintóticas para os coeficientes da relação de recorrência satisfeita pelos polinômios de Sobolev também foram estudadas. / Abstract: Let Sn(x); n ¸ 0; be the Sobolev polynomials, orthogonal with respect to the inner product hf; giS = ZR f(x)g(x)dÃ0(x) + ¸ ZR f0(x)g0(x)dÃ1(x); ¸ > 0; where fdÃ0; dÃ1g forms a coherent pair of measures related to the Jacobi measure or Laguerre measure. Let PÃ0 n (x) and PÃ1 n (x); n ¸ 0; denote the orthogonal polynomials with respect to dÃ0 and dÃ1; respectively. In this work we study the asymptotic behaviour, as n ! 1; of the ratio between the Sobolev polynomials, Sn(x); and the ortogonal polynomials PÃ0 n (x) and PÃ1 n (x); as well as the limit behaviour of the ratio between the last two polynomials. Furthermore, we also give asymptotic results for the coefficients of the recurrence relation satisfied by the Sobolev polynomials. / Mestre

Made available in DSpace on 2015-05-15T11:46:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1068702 bytes, checksum: 4394a0038dff8943184cc1e89156c0df (MD5) Previous issue date: 2014-09-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Bohnenblust{Hille inequality guarantees the existence of a function C : N ! [1;+1), corresponding to each positive integer m, a constant C(m) with the following property: regardless of the choice of the natural N and the bounded m-linear form U : `N 1 `N 1 ! K, the sequence (U(ei1 ; : : : ; eim))N i1;:::;im=1 belongs to ` 2m m+1 and its 2m m+1-norm is bounded by C(m)kUk, where k k denotes the supremum norm. Apart from the intrinsic mathematical interest, for C(m) does not depend on each natural N, the diversity and relevance of the applications enrich the result further. On the actual scenario, recent explicit estimates for the constants C(m) present optimal asymptotic behaviour and subexponencial growth, in contrast to the exponential growth of the known estimates from the last decades. Valuable informations concerning the optimal constants (the lowest ones with the previous property stated) emerge, once proved that these also enjoy of an optimal asymptotic growth, if it exists. / A Desigualdade de Bohnenblust-Hille assegura a existência de uma função C : N -! [1;+1), que corresponde a cada inteiro positivo m uma constante C(m) 2 [1;+1) com a seguinte propriedade: quaisquer que sejam o natural N e a forma m-linear limitada U : `N 1 ----- `N 1 ! K, a sequência (U(ei1 ; : : : ; eim))N i1;:::;im=1 pertence à 2m m+1 e sua norma 2m m+1 é limitada por C(m) kUk, onde k k denota a norma supremo. Afora o interesse matemático intrínseco, pois C(m) independe de cada natural N, a diversidade e relevância das aplicações enriquecem ainda mais o resultado. No cenário atual, recentes estimativas para as constantes C(m) apresentam comportamento assintótico ótimo e crescimento subexponencial, em contraste ao crescimento exponencial das estimativas conhecidas ao longo das várias décadas anteriores. Informações de valor a respeito das constantes ótimas (as menores possíveis com a propriedade descrita anteriormente) surgem, uma vez provado que essas também usufruirão de crescimento assintótico ótimo, caso este exista.

In this dissertation, the performance of cooperative cognitive systems with spectrum sharing is investigated. A low-complexity and high performance node selection strategy is proposed for two different of cooperative cognitive systems models. In the first model, the secondary network is composed by one source node that communicates with one among L destinations through a direct link and also assisted by one among N AF or DF relays nodes. The selected secondary destination employs a selection combining technique for choosing the best link (direct or dual-hop link) from the secondary source. Considering an underlay spectrum sharing approach, the secondary communication is performed taking into account an interference constraint, where the overall transmit power is limited by the interference at the primary receiver as well as by the maximum transmission power available at the respective nodes. An asymptotic analysis is carried out, revealing that the diversity order of the considered system is not affected by the interference, and equals to L + N. In the second model, by its turn, the secondary network is composed by one source, N AF or DF relays, and one destination. However, it is assumed the presence of M primary receivers. A relay selection strategy is proposed with the aim of maximing the end-to-end signal-to-noise ratio and, at the same time, to satisfy the interference constraints imposed by these primary receivers. After the relay selection procedure is performed, the secondary destination chooses the best path (direct link or relaying link) by employing a selection combining scheme. An asymptotic analysis is carried out, revealing that the system diversity order equals to N + 1, and showing that it is not affected neither by the number of primary receivers nor by the interference threshold. A close-form expression and an approximation for the outage probability is derived for the DF and AF protocols, respectively. / Nesta dissertaÃÃo, o desempenho de sistemas cooperativos cognitivos com compartilhamento espectral à investigado. Uma estratÃgia de seleÃÃo de nÃs de baixa complexidade e alto desempenho à proposta para dois modelos distintos de redes cooperativas cognitivas. No primeiro modelo, a rede secundÃria à composta por um nà fonte que comunica-se com um dentre L nÃs destinos atravÃs de um link direto e atravÃs de um dentre N nÃs relays decodifica-e-encaminha (DF) ou amplifica-e-encaminha (AF). O nà destino secundÃrio selecionado emprega uma tÃcnica de combinaÃÃo por seleÃÃo para selecionar o melhor link (direto ou auxiliar) a partir da fonte secundÃria. Considerando um ambiente com compartilhamento espectral, tem-se que a comunicaÃÃo secundÃria à realizada levando em consideraÃÃo uma restriÃÃo de interferÃncia, na qual a potÃncia de transmissÃo à governada pela interferÃncia no receptor primÃrio bem como pela mÃxima potÃncia de transmissÃo dos respectivos nÃs secundÃrios. Uma anÃlise assintÃtica à realizada, revelando que a ordem de diversidade do sistema nÃo à afetada pela interferÃncia, sendo igual a L + N. Jà no segundo modelo, a rede secundÃria à composta por uma fonte, N relays DF ou AF e um nà destino, no entanto assume-se a presenÃa de M receptores primÃrios. A seleÃÃo do relay deve satisfazer as restriÃÃes de interferÃncia impostas por estes Ãltimos. ApÃs a seleÃÃo de relay ser realizada, o nà destino seleciona o melhor caminho (link direto ou link via relay) proveniente da fonte utilizando um combinador por seleÃÃo. Uma anÃlise assintÃtica à realizada, revelando que a ordem de diversidade do esquema proposto iguala a N + 1, o que mostra que a mesma nÃo à afetada nem pelo nÃmero de receptores primÃrios nem pelo limiar de interferÃncia. Uma expressÃo em forma fechada para a probabilidade de outage à obtida para ambos protocolos cooperativos. SimulaÃÃes Monte Carlo sÃo apresentadas com o intuito de validar as anÃlises propostas.

O osso é um sólido heterogêneo com estrutura bastante complexa que geralmente exige o emprego de múltiplas escalas em sua análise. A análise do comportamento eletromecânico da estrutura óssea tem sido realizada por meio de métodos da mecânica clássica, métodos de elementos finitos e métodos de homogeneização. Procura-se descrever matematicamente a relação entre o comportamento eletromecânico da estrutura óssea e as propriedades efetivas, ou, globais. Assim, muitos esforços têm sido despendidos para desenvolver modelos analíticos rigorosos capazes de predizer as propriedades globais e locais das estruturas ósseas. O propósito deste trabalho é estudar o método de Homogeneização Assimptótica (MHA) com a finalidade de determinar as propriedades eletromecânicas efetivas de estruturas heterogêneas, tais como a estrutura óssea. Inicialmente, são analisados o problema de condução de calor e o problema elástico e demonstra-se que estes problemas estão relacionados entre si. Para o problema de condução de calor, dois métodos para obter as constantes efetivas são apresentados. Além disso, uma aplicação do MHA em osso cortical é apresentada e os resultados estão de muito bom acordo com resultados encontrados na literatura. Em vista disto, verifica-se a possibilidade da aplicação do MHA para determinar as propriedades efetivas da estrutura óssea com estrutura cristalina na classe 622. / The bone is a heterogeneous solid with a highly complex structure that requires a multiple scale type of analysis. To analyze the electromechanical behavior of the bone structure, methods of classical mechanics, finite element methods, and methods of homogenization are being used. This analysis describes mathematically the relationship between the electromechanical behavior of the bone structure and its effective, or, global, properties. Thus, many efforts have been spent to develop rigorous analytical models capable of predicting the global and local effective properties of bone structures. The purpose of this work is to study the Asymptotic Homogenization Method (AHM) in order to determine the electromechanical effective properties of heterogeneous structures, such as the bone structure. The analysis of heat conduction and elastic problem using AHM shows that these problems are related to each other. Furthermore, an application of the AHM in cortical bone is presented and the results are shown to be in very good agreement with results found in the literature. Finally, this work shows great promise in the application of the AHM to determine the effective properties of a bone structure whose constituent material belongs to the crystal class 622.

Orientador: Marcelo da Silva Montenegro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-16T14:07:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_AlisonMarceloVanDerLaan_M.pdf: 595460 bytes, checksum: f3496cc25c882ea841e02b15bffe5256 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Observação: O resumo, na íntegra poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Matematica / Mestre em Matemática

O estudo do comportamento assintótico de densidades de algumas subestruturas é uma das principais áreas de estudos em combinatória. Na Teoria das Permutações, fixadas permutações ?1 e ?2 e um inteiro n > 0, estamos interessados em estudar o comportamento das densidades de ?1 e ?2 na família de permutações de tamanho n. Assim, existem duas direções naturais que podemos seguir. Na primeira direção, estamos interessados em achar a permutação de tamanho n que maximiza a densidade das permutações ?1 e ?2 simultaneamente. Para n suficientemente grande, explicitamos a densidade máxima que uma família de permutações podem assumir dentre todas as permutações de tamanho n. Na segunda direção, estamos interessados em achar a permutação de tamanho n que minimiza a densidade de ?1 e ?2 simultaneamente. Quando ?1 é a permutação identidade com k elementos e ?2 é a permutação reversa com l elementos, Myers conjecturou que o mínimo é atingido quando tomamos o mínimo dentre as permutações que não possuem a ocorrência de ?1 ou ?2. Mostramos que se restringirmos o espaço de busca somente ao conjunto de permutações em camadas, então a Conjectura de Myers é verdadeira. Por outro lado, na Teoria dos Grafos, o problema de encontrar um circuito Hamiltoniano é um problema NP-completo clássico e está entre os 21 problemas Karp. Dessa forma, uma abordagem comum na literatura para atacar esse problema é encontrar condições que um grafo deve satisfazer e que garantem a existência de um circuito Hamiltoniano em tal grafo. O célebre resultado de Dirac afirma que se um grafo G de ordem n possui grau mínimo pelo menos n/2, então G possui um circuito Hamiltoniano. Seguindo a linha de Dirac, mostramos que, dados inteiros 1 6 l 6 k/2 e ? > 0 existe um inteiro n0 > 0 tal que, se um hipergrafo k-uniforme H de ordem n satisfaz ?k-2(H) > ((4(k - l) - 1)/(4(k - l)2) + ?) (n 2), então H possui um l-circuito Hamiltoniano. / The study of asymptotic behavior of densities of some substructures is one of the main areas in combinatorics. In Permutation Theory, fixed permutations ?1 and ?2 and an integer n > 0, we are interested in the behavior of densities of ?1 and ?2 among the permutations of size n. Thus, there are two natural directions we can follow. In the first direction, we are interested in finding the permutation of size n that maximizes the density of the permutations ?1 and ?2 simultaneously. We explicit the maximum density of a family of permutations between all the permutations of size n. In the second direction, we are interested in finding the permutation of size n that minimizes the density of ?1 and ?2 simultaneously. When ?1 is the identity permutation with l elements and ?2 is the reverse permutation with k elements, Myers conjectured that the minimum is achieved when we take the minimum among the permutations which do not have the occurrence of ?1 or ?2. We show that if we restrict the search space only to set of layered permutations and k > l, then the Myers\' Conjecture is true. On the other hand, in Graph Theory, the problem of finding a Hamiltonian cycle is a NP-complete problem and it is among the 21 Karp problems. Thus, one approach to attack this problem is to find conditions that a graph must meet to ensure the existence of a Hamiltonian cycle on it. The celebrated result of Dirac shows that a graph G of order n that has minimum degree at least n/2 has a Hamiltonian cycle. Following the line of Dirac, we show that give integers 1 6 l 6 k/2 and gamma > 0 there is an integer n0 > 0 such that if a hypergraph k-Uniform H of order n satisfies ?k-2(H) > ((4(k-l)-1)/(4(k-l)2)+?) (n 2), then H has a Hamiltonian l-cycle.

[pt] Este trabalho apresenta uma nova técnica para aproximação de uma superfície refletora definida numericamente, i.e., por pontos fornecidos pelo processo de síntese da antena. As limitações inerentes às técnicas usuais são aqui eliminadas pela utilização de Pseudo-Splines Quínticas que interpolam uma distribuição arbitrária de pontos por uma superfície suave, com derivadas primeiras e segundas contínuas, assegurando uma representação única para o domínio de interesse. O procedimento é, então, aplicado ao subrefletor modelado de uma antena Cassegrain, com subseqüente cálculo do campo eletromagnético espalhado, permitindo uma análise detalhada de sua aplicabilidade. Uma teoria assintótica uniforme de difração é, também, aqui desenvolvida de modo a acomodar o espalhamento de feixes Gaussianos, descritivos, em freqüências altas, do diagrama de irradiação de alimentadores comumente empregados em sistemas refletores, por superfícies condutoras, através do rastreamento do campo eletromagnético ao longo de raios no espaço complexo. A análise do problema canônico (difração por semi-plano) estabelece as particularidades do método e a comparação com a solução rigorosa existente comprova sua acurácia, permitindo a extensão a problemas tridimensionais vetorais. A teoria Complexa da Difração, assim formulada, é, então aplicada ao cálculo do campo espalhado por diferentes geometrias de antenas refletoras, ilustrando a versatilidade do método bem como suas limitações. / [en] In order to evaluate the electromagnetic field scattered by shaped reflector antennas, one has to fit a surface to a set of points furnished by a synthesis technique. A new method, capable of interpolating arbitrarily located data points by a smooth surface is here presented. The interpolating function, called Quintic Pseudo-Spline, has continuous first and seconde order derivatives and yields a unique representation for the entire domain. The method is tested on the shaped subreflector of a Cassegrain antenna providing a thorough investigation of its applicability. Also, an uniform asymptotic theory of diffraction is derived in order to analyse the scattering of Gaussin beams, descriptive of the high-frequency radiation pattern of feed horns commonly employed in reflector systems, by conducting surfaces with edges. The constraints inherent to usual methods of analysis are hereby avoided by tracking these beam-type fields along straight rays in a complex coordinate space. Investigation of the canonical problem of scattering of a Gaussian beam by a conducting half-plane establishes the characteristics of the complex ray diffraction process. Comparison of the results thus obtained with the rigorous solution reveals the accuracy of the proposed theory and permits its extension to the three-dimensional vector problem. The resulting Complex Theory of Diffraction is then applied to the evaluation of the scattered field for several reflector antenna geometries, illustrating the versatility of the method as well as its limitation.

Cette thèse est consacrée à l'étude de l'influence d'une fine couche hétérogène sur le comportement élastique linéaire d'une structure tridimensionnelle.Deux types d'hétérogénéités sont pris en compte : des cavités et des inclusions élastiques. Une étude complémentaire, dans le cas d'inclusions de grande rigidité, a été réalisée en considérant un problème de conduction thermique.Une analyse formelle par la méthode des développements asymptotiques raccordés conduit à un problème d'interface qui caractérise le comportement macroscopique de la structure. Le comportement microscopique de la couche est lui déterminé sur une cellule de base. Le modèle asymptotique obtenu est ensuite implémenté dans un code éléments finis. Une étude numérique permet de valider les résultats de l'analyse asymptotique. / This thesis is devoted to the study of the influence of a thin heterogeneous layeron the linear elastic behavior of a three-dimensional structure. Two types of heterogeneties are considered : cavities and elastic inclusions. For inclusions of high rigidty a further study was performed in the case of a heat conduction problem.A formal analysis using the matched asymptotic expansions method leads to an interface problem which characterizes the macroscopic behavior of the structure. The microscopic behavior of the layer is determined in a basic cell.The asymptotic model obtained is then implemented in a finite element software.A numerical study is used to validate the results of the asymptotic analysis.