Dissertação (mestrado)–Universidade de Brasília, Universidade UnB de Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-12-15T17:59:17Z No. of bitstreams: 1 2015_LindomarJoséRocha.pdf: 1300687 bytes, checksum: f028dc5aba5d9f92f1b2ee949e3e3a3d (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-02-29T22:14:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_LindomarJoséRocha.pdf: 1300687 bytes, checksum: f028dc5aba5d9f92f1b2ee949e3e3a3d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-29T22:14:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_LindomarJoséRocha.pdf: 1300687 bytes, checksum: f028dc5aba5d9f92f1b2ee949e3e3a3d (MD5) / Diversos ramos do conhecimento humano fazem uso de autovalores e autovetores, dentre eles têm-se Física, Engenharia, Economia, etc. A determinação desses autovalores e autovetores pode ser feita utilizando diversas rotinas computacionais, porém umas mais rápidas que outras nesse senário de ganho de velocidade aparece a opção de se usar a computação paralela de forma mais especifica a CUDA da Nvidia é uma opção que oferece um ganho de velocidade significativo, nesse modelo as rotinas são executadas na GPU onde se tem diversos núcleos de processamento. Dada a tamanha importância dos autovalores e autovetores o objetivo desse trabalho é determinar rotinas que possam efetuar o cálculos dos mesmos com matrizes tridiagonais simétricas reais de maneira mais rápida e segura, através de computação paralela com uso da CUDA. Objetivo esse alcançado através da combinação de alguns métodos numéricos para a obtenção dos autovalores e um alteração no método da iteração inversa utilizado na determinação dos autovetores. Temos feito uso de rotinas LAPACK para comparar com as nossas rotinas desenvolvidas em CUDA. De acordo com os resultados, a rotina desenvolvida em CUDA tem a vantagem clara de velocidade quer na precisão simples ou dupla, quando comparado com o estado da arte das rotinas de CPU a partir da biblioteca LAPACK. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Severa branches of human knowledge make use of eigenvalues and eigenvectors, among them we have physics, engineering, economics, etc. The determination of these eigenvalues and eigenvectors can be using various computational routines, som faster than others in this speed increase scenario appears the option to use the parallel computing more specifically the Nvidia’s CUDA is an option that provides a gain of significant speed, this model the routines are performed on the GPU which has several processing cores. Given the great importance of the eigenvalues and eigenvectors the objective of this study is to determine routines that can perform the same calculations with real symmetric tridiagonal matrices more quickly and safely, through parallel computing with use of CUDA. Objective that achieved by some combination of numerical methods to obtain the eigenvalues and a change in the method of inverse iteration used to determine of the eigenvectors, which was used LAPACK routines to compare with routine developed in CUDA. According to the results of the routine developed in CUDA has marked superiority with single or double precision, in the question speed regarding the routines of LAPACK.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-09-08Bitstream added on 2014-06-13T18:52:36Z : No. of bitstreams: 1 silva_nr_me_botfca.pdf: 603039 bytes, checksum: 4acd5387f9aeb3ee2adb6a3405b329e6 (MD5) / Os experimentos agronômicos, em geral, apresentam uma quantidade razoável de variáveis observadas e uma complexa estrutura de variação entre e dentro dessas variáveis. Essa estrutura de variação acarreta uma dificuldade para a utilização dos procedimentos requeridos pelo modelo estatístico, em virtude do difícil acesso a programas computacionais para a análise dos dados multivariados. Uma alternativa para redimensionar a quantidade de variáveis consiste na técnica dos componentes principais, que consegue descrever um conjunto com um número menor de variáveis não correlacionadas entre si, ordenadas de maneira decrescente pelas magnitudes das variâncias, de tal forma que a variância total do conjunto inicial seja preservada. Em síntese, a prática da análise de componentes principais é considerada sob o objetivo da redução do espaço paramétrico. Uma das dificuldades encontrada pelos pesquisadores no uso da técnica dos componentes principais, consiste na determinação do número de componentes que deve ser utilizado na redução do espaço paramétrico. Dentre alguns métodos exploratórios discutidos foram apresentados quatro critérios para a escolha do número de componentes principais os quais retem de forma qualificada, a informação contida nas variáveis originais. Neste sentido, foi proposto no presente estudo, a elaboração de um programa computacional, desenvolvido em linguagem MAPLE V.3 e CLIPPER 5.1, de fácil manuseio e acessível a todos os pesquisadores das áreas agronômicas. Visando a operacionalização do aplicativo e a utilização dos procedimentos de análise multivariada, finalizou-se o estudo apresentando dois exemplos envolvendo situações observadas na literatura agronômica, onde no primeiro faz-se uma abordagem pela metodologia univariada e pela utilização de componentes principais por processo gráfico, e no segundo... / The agronomical experiments, in general, introduce a reasonable quantity of observed variables and a variation complex structure between and within these variables. This variation structure carries a difficulty for the utilization of the procedures required by the statistical model, in view of the difficult access for computational programs for the analysis of the multivariate data. An option for redimensionate the quantity of variable consists in the technique of the principal components, which manages to describe a set with a smaller number of variable not correlated to each other, ordenate of decreasing way by the magnitudes of the variances, of such a form that the total variance of the initial set be preserved. In synthesis, the practice of the analysis of principal components is considered under the objective of the reduction of the parametric space. One of the difficulties found by the researchers in the use of the technique of the principal components, it consists in the determination of the number of components that should be used in the reduction of the parametric space. Among some argued exploratory methods were introduced four criteria for the choice of the number of principal components the ones retain of form qualified, the information contained in the original variables. In this sense, it was proposed at study present, the elaboration of a computational program, developed in language MAPLE V.3 and CLIPPER 5.1, of easy handling and accessible to all the researchers of the agronomical areas. Aiming at operationalization of the application and the utilization of the multivariate analysis procedures, it was concluded the study introducing two examples involving situations observed in the agronomical literature, where in the first an approach is done by the univariate methodology and by the utilization of principal components for prosecute graph, and in the second... (Complete abstract click electronic access below)

Propriedades do primeiro autovalor e da primeira autofunção do operador laplaciano em variedades riemannianas são estudadas. Para variedades em que se pode estimar o laplaciano de funções distância, estimativas explícitas para o primeiro autovalor do laplaciano em domínios duplamente conexos são obtidas. Então observamos que hipóteses sobre as curvaturas da variedade e do bordo do domínio permitem estimar o laplaciano da distância. Além disso, autofunções em domínios não compactos do espaço hiperbólico EI" são estudadas. Mostramos que donn'nios contidos em horobolas não admitem autofunções limitadas associadas ao autovalor A(HIn), mas se o fecho assintótico do domínio contém um aberto de (9ooIHIn, então ele admite uma autofunção positiva que se anula em dfí U dooQ. A existência e o perfil de autofunções de autovalor A(IHI") em EI", em IHIn\Sr(o), em horobolas, em hiperbolas e no complementar de horobolas são analisados. Para alguns desses domínios apresentamos uma expressão explícita para a autofunção que depende apenas da distância à fronteira. Finalmente, técnicas de simetrização de Schwarz são adaptadas para variedades permitindo-nos obter estimativas para normas de autofunções. Primeiro um argumento de comparação demonstra que variedades mais simétricas maximizam certas normas. Obtenios também uma estimativa diretamente da função isoperimétrica da variedade. / Some properties of the first eigenvalue A and the first eigenfunction of the Laplace operator in a Riemannian manifold are studied. Assuming a bound for the Laplacian of the distance function, exphcit estimates for the first eigenvalue of a doubly counected domain are presented. Then some assumptions on the curvatures of the manifold and its boundary are made in order to have an estimate for the Laplacian of the distance function. Furthermore eigenfunctions of non compact domains in the hyperbohc space EIn are studied. We prove that a domain contained in a horoball does not admit a bounded eigenfunction of eigenvalue A(lHIn), but if the closure of the domain contains an open set of then it admits a positive eigenfunction that vanishes on dQ U daoíl. The existence and the profile of eigenfunctions of eigenvalue A(E[n ) in H71, in H [ r i \ 5 r ( o ) , in horoballs, hiperballs and in the complement of a horoball are analysed. For some of these domains we present an explicit expression for the eigenfunction that depends only on the distance to the boundary. Finally Schwarz symmetrization techniques are adapted for manifolds implying in estimates for the norm of the eigenfunctions. First a comparison argument proves that highly symmetric manifolds maximize some norm and then an estimated obtained directly from the isoperimetric function of the manifold is presented.

Neste trabalho estudamos o espectro de grafos, que é o conjunto de autovalores da sua matriz de adjacência. Apresentamos uma teoria baseada na função geradora do número de passeios de um grafo para obter o polinômio característico de algumas classes de grafos. Também desenvolvemos um novo método para o cálculo do polinômio característico de árvores que utiliza um algoritmo geométrico -- também por nós apresentado-- para o determinante de matrizes da forma A+a.I, onde A é a matriz de adjacências e a. é um número real arbitrário. O custo computacional desse algoritmo é O(n2 ), que é menor do que os algoritmos previamente conhecidos. Finalmente apresentamos alguns resultados que visam determinar a estrutura de um grafo a partir de suas propriedades espectrais. / In this dissertation, we study the spectra of graphs, which is the set o f the eigenvalues ofits adjacency matrix. We present a theory, based on the generating function o f the number o f walks, in order to obtain the characteristic polynomial o f certa in classes of graphs. We also develop a new method to compute the characteristic polynomial of a tree's adjacency matrix that hinges on a geometric algorithm --- also introduced in this work ---to obtain the determinant of matrices A+a l, where Ais the adjacency matrix and a an arbitrary real number. The computational cost of this algorithm is O(n2 ) , which is lower than any previously known algorithm. Finally, we present results that try to determine the structure o f a graph from its spectral properties.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / O objetivo deste trabalho à estudarmos o primeiro autovalor nÃo nulo do operador Laplaciano de hipersuperfÃcies compactas com curvatura mÃdia constante imersas na esfera unitÃria contida no espaÃo Euclidiano. Vamos mostrar que para o caso mÃnimo, teremos uma de trÃs possÃveis estimativas para este primeiro autovalor e, como consequÃncia de um possÃvel autovalor, esta hipersuperfÃcie serà isomÃtrica à uma esfera. / The aim of this work is we study the first nonzero eigenvalue of the Laplacian operator compact hypersurfaces with constant mean curvature immersed in the unit sphere contained in Euclidean space. We will show that for the minimal case, we will have one of three possible estimates for the first eigenvalue and, as a consequence of a possible eigenvalue, this hypersurface will be isometric to sphere.

Neste trabalho estudamos o espectro de grafos, que é o conjunto de autovalores da sua matriz de adjacência. Apresentamos uma teoria baseada na função geradora do número de passeios de um grafo para obter o polinômio característico de algumas classes de grafos. Também desenvolvemos um novo método para o cálculo do polinômio característico de árvores que utiliza um algoritmo geométrico -- também por nós apresentado-- para o determinante de matrizes da forma A+a.I, onde A é a matriz de adjacências e a. é um número real arbitrário. O custo computacional desse algoritmo é O(n2 ), que é menor do que os algoritmos previamente conhecidos. Finalmente apresentamos alguns resultados que visam determinar a estrutura de um grafo a partir de suas propriedades espectrais. / In this dissertation, we study the spectra of graphs, which is the set o f the eigenvalues ofits adjacency matrix. We present a theory, based on the generating function o f the number o f walks, in order to obtain the characteristic polynomial o f certa in classes of graphs. We also develop a new method to compute the characteristic polynomial of a tree's adjacency matrix that hinges on a geometric algorithm --- also introduced in this work ---to obtain the determinant of matrices A+a l, where Ais the adjacency matrix and a an arbitrary real number. The computational cost of this algorithm is O(n2 ) , which is lower than any previously known algorithm. Finally, we present results that try to determine the structure o f a graph from its spectral properties.

Este trabalho trata de estimativas inferiores para o primeiro autovalor do problema de Dirichlet para o Laplaciano para domínios relativamente compactos contidos em variedades riemannianas. Essas estimativas são obtidas com hipóteses sobre a curvatura seccional ou a curvatura de Ricci radial e a curvatura do bordo do domínio. / This paper deals of lower estimates for the first eigenvalue of the Dirichlet problem for the Laplacian for relatively compact domains contained in Riemannian manifolds. These estimates are obtained with assumptions on the sectional or Ricci radial curvature and the curvature of the boundary of the domain.

Propriedades do primeiro autovalor e da primeira autofunção do operador laplaciano em variedades riemannianas são estudadas. Para variedades em que se pode estimar o laplaciano de funções distância, estimativas explícitas para o primeiro autovalor do laplaciano em domínios duplamente conexos são obtidas. Então observamos que hipóteses sobre as curvaturas da variedade e do bordo do domínio permitem estimar o laplaciano da distância. Além disso, autofunções em domínios não compactos do espaço hiperbólico EI" são estudadas. Mostramos que donn'nios contidos em horobolas não admitem autofunções limitadas associadas ao autovalor A(HIn), mas se o fecho assintótico do domínio contém um aberto de (9ooIHIn, então ele admite uma autofunção positiva que se anula em dfí U dooQ. A existência e o perfil de autofunções de autovalor A(IHI") em EI", em IHIn\Sr(o), em horobolas, em hiperbolas e no complementar de horobolas são analisados. Para alguns desses domínios apresentamos uma expressão explícita para a autofunção que depende apenas da distância à fronteira. Finalmente, técnicas de simetrização de Schwarz são adaptadas para variedades permitindo-nos obter estimativas para normas de autofunções. Primeiro um argumento de comparação demonstra que variedades mais simétricas maximizam certas normas. Obtenios também uma estimativa diretamente da função isoperimétrica da variedade. / Some properties of the first eigenvalue A and the first eigenfunction of the Laplace operator in a Riemannian manifold are studied. Assuming a bound for the Laplacian of the distance function, exphcit estimates for the first eigenvalue of a doubly counected domain are presented. Then some assumptions on the curvatures of the manifold and its boundary are made in order to have an estimate for the Laplacian of the distance function. Furthermore eigenfunctions of non compact domains in the hyperbohc space EIn are studied. We prove that a domain contained in a horoball does not admit a bounded eigenfunction of eigenvalue A(lHIn), but if the closure of the domain contains an open set of then it admits a positive eigenfunction that vanishes on dQ U daoíl. The existence and the profile of eigenfunctions of eigenvalue A(E[n ) in H71, in H [ r i \ 5 r ( o ) , in horoballs, hiperballs and in the complement of a horoball are analysed. For some of these domains we present an explicit expression for the eigenfunction that depends only on the distance to the boundary. Finally Schwarz symmetrization techniques are adapted for manifolds implying in estimates for the norm of the eigenfunctions. First a comparison argument proves that highly symmetric manifolds maximize some norm and then an estimated obtained directly from the isoperimetric function of the manifold is presented.

Orientadores: Renato Pavanello, Janito Vaqueiro Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T21:02:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oehlmeyer_AlbertoKury_M.pdf: 8739503 bytes, checksum: ddb3ab5d5e0619a4b4d24a8b7f30f563 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Entender, modelar e mitigar os problemas de ruído de freio a disco ainda e um dos grandes desafios da indústria automotiva. E importante para fabricantes e fornecedores predizer o ruído de freios automotivos ainda na fase de projeto. O Squeal e um ruído de freio em uma faixa de freqüência entre 1 e 15 kHz, e pode ser definido como uma vibração auto-excitada em um problema de atrito, que pode gerar instabilidades. Este trabalho resume como modelar e validar um modelo para predizer o Squeal, bem como fazer uma analise paramétrica do modelo. Este trabalho pode ser dividido em 3 partes conforme a idealização adotada: um modelo de 2 graus de liberdade, um modelo de 5 graus de liberdade, e um modelo de elementos finitos. O primeiro e usado para explicar uma instabilidade divergente, e o segundo para explicar e encontrar uma instabilidade vibracional. Então, o modelo numérico é criado, composto por disco e pastilhas. O atrito e incorporado usando o modelo de Coulomb, com elementos discretos entre as áreas de contato, considerando malhas conformes entre os corpos. Essas molas formam uma matriz de rigidez não-simétrica, tornando a matriz de rigidez global também nao-simétrica e gerando autovalores complexos. As freqüências instáveis são definidas pela parte real do autovalor. Se a parte real for positiva, então o sistema é instável. Finalmente uma analise paramétrica e realizada para se demonstrar a influência de alguns parâmetros nos autovalores / Abstract: To understand, model and mitigate disc brake noise is still one of the greatest challenges for the automotive industry. It is substantially important for manufacturers and suppliers to predict the disc brake noise in a design phase. Squeal is a brake noise in the 1-15 kHz frequency range, and can be defined as a self-excited friction problem, which can generate instabilities. This work comprises how to design and validate a model to predict Squeal, as well as a parametric analysis of such model. This work can be divided in 3 parts: a 2 degree of freedom model, a 5 degree of freedom model, and a finite element model. The first one is used to explain a divergent instability, and the second one to explain and find flutter instability. Then the numeric model is created with a rotor and two pads. The friction is incorporated using the Coulomb model, with spring elements between the contact areas, using mapped and conform meshes. These spring elements form a non-symmetric stiffness matrix, thus the global stiffness matrix will be non-symmetric and yield complex eigenvalues. The unstable frequencies are found through the real part of the eigenvalues. If the real part is positive, then the system is unstable. Finally, a parametric analysis is carried out to depict the influence of some parameters in the eigenvalues / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-13T19:45:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Raphael da Costa Silva.pdf: 289061 bytes, checksum: 3b5a883040e36a07a3da5fc6a355f5cd (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-13T19:45:31Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Raphael da Costa Silva.pdf: 289061 bytes, checksum: 3b5a883040e36a07a3da5fc6a355f5cd (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-13T19:45:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Raphael da Costa Silva.pdf: 289061 bytes, checksum: 3b5a883040e36a07a3da5fc6a355f5cd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-13T19:45:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Raphael da Costa Silva.pdf: 289061 bytes, checksum: 3b5a883040e36a07a3da5fc6a355f5cd (MD5) Previous issue date: 2015-12-15 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Considering that A(q) is a di erentiable family of self-adjoint operators and that M(q0) is the eigenspace associated with a certain 0 eigenvalue of A(q), with multiplicity n. We will discuss in the following project about which results we can obtain about the space of parameters the eigenvalue that are close to 0 and keep the xed multiplicity. In order to achieve the main objective of this project, we will de ne and use the transversality idea. It is an extension for higher dimensions, in which the inverse image of a regular value forms a surface. So, with the transversality idea, we can de ne when an eigenvalue is stable. Including the idea of stability, we can nd a very important and \elegant" result for the space of parameters that maintain eigenvalues close to 0 with xed multiplicity, where it will be the main theorem of this project. / Sendo A(q) uma família de operadores diferenciáveis auto-adjuntos e M(q0) o auto-espaço associado a um certo autovalor 0 de A(q), com multiplicidade n. Dissertaremos neste trabalho quais resultados podemos obter sobre o conjunto dos parâmetros de autovalores que estão próximos de 0 e mantém a multiplicidade fixa. Para alcançarmos o objetivo principal deste trabalho iremos definir e usar a ideia de transversalidade, onde não deixa de ser uma extensão, para dimensões maiores, em que a imagem inversa de um valor regular forma uma superfície. Com o conceito de transversalidade podemos então definir quando um auto-valor é estável. Incluindo assim a ideia de estabilidade, será suficiente para encontrarmos um resultado muito importante e até "elegante" para o conjunto dos parâmetros que mantém autovalores próximos de 0 com multiplicidade fixa, onde será o teorema principal deste trabalho.