O trabalho tem por objetivo definir um modelo de dados adequado à representação de sólidos e implementar um núcleo de modelagem geométrica para validar este modelo. Foi adotada a abordagem semântica Abstração de Dados para a representação formal do modelo geométrico. Os objetos são modelados utilizando operações de combinação e transformação geométrica. Foram adotadas as formas de representação interna por OCTREE, que define explicitamente as porções do espaço ocupadas pelos objetos, e por uma árvore CSG que mantém a descrição estruturada dos objetos segundo o processo construtivo. São apresentados os algoritmos para as operações de manipulação (combinação e transformação geométrica) e de exibição através de vistas ortográficas e de seções planas, bem como operações de consulta às propriedades dos objetos. / The goal of this work is to define a data model suitable for representing solids and to implement a solids modelling kernel. It, was used the Data Abstraction semantic model for representing the geometric model. The objects are modeled through set operations and geometric transformations. It was used two schemas of solids representations: OCTREE, which explicitly define the space occupied by objects, and CSG that is used to keep a structural description of objects according to the construction process. The algorithms for solids manipulation (set operations and geometric transformations) and the display generation through orthographic views and plane sections are presented as well as query operations over the objects properties.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1989. / Made available in DSpace on 2013-12-05T20:04:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 79635.pdf: 8397322 bytes, checksum: 74de2feee7922e6efd0b29ea6856aab9 (MD5) Previous issue date: 1989 / O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um sistema gráfico interativo para a elaboração de desenhos e programas de comando numérico, visando dar apoio ao projeto e a fabricação de matrizes para solados planos injetados, com auxílio de estações gráficas e máquinas de comando numérico (CNC). O referido sistema é composto de módulos que foram desenvolvidos para ajuste de curvas, escalonamento automático dos vários números de um modelo e geração automática de curvas eqüidistantes. Esses módulos, juntamente com a implementação de primitivas geométricas, arquivo gráfico e um ambiente gráfico interativo, assistem ao usuário na criação das diferentes geometrias, que apresentam trajetórias de ferramentas no momento da usinagem. Adicionalmente é apresentado um processador que traduz a geometria criada e os dados tecnológicos introduzidos, para o programa de comando numérico. Finalmente são analisados os resultados no projeto e da usinagem de uma matriz protótipo, que foi totalmente planejada e executada pelo sistema desenvolvido.

The design and development of gas turbine combustors is a crucial but uncertain part of an engine development process. Combustion within a gas turbine is a complex interaction of, among other things, fluid dynamics, heat and mass transfer and chemical kinetics. At present, the design process relies upon a wealth of experimental data and correlations. The proper use of this information requires experienced combustion engineers and even for them the design process is very time consuming. Some major engine manufacturers have attempted to address the above problem by developing one dimensional computer programs based on the above test and empirical data to assist combustor designers. Such programs are usually proprietary. The present work, based on this approach has yielded DEPTH, a combustor design program. DEPTH ( Design and Evaluation of Pressure, Temperature and Heat transfer in combustors) is developed in Fortran-77 to assist in preliminary design and evaluation of conventional gas turbine combustion chambers. DEPTH can be used to carry out a preliminary design along with prediction of the cooling slots for a given metal temperature limit or to evaluate heat transfer and temperatures for an existing combustion chamber. Analysis of performance parameters such as efficiency, stability and NOx based on stirred reactor theories is also coupled. DEPTH is made sufficiently interactive/user-friendly such that no prior expertise is required as far as computer operation is concerned. The range of variables such as operating conditions, geometry, hardware, fuel type can all be effectively examined and their contribution towards the combustor performance studied. Such comprehensive study should provide ample opportunity for the designer to make the right decisions. It should also be an effective study aid. Returns in terms of higher thermal efficiencies is an incentive to go for combined cycles and cogeneration. In such cases, opting for higher cycle pressures together with a second or reheat combustor promise higher thermal efficiencies and exhaust temperatures and hence such designs are likely to be of interest. The concepts that are needed for understanding a double or reheat combustor are also addressed using the programme. A specific application of the programme is demonstrated through the design of a double combustor.

Este trabalho apresenta a proposta de um editor de diagramas hierárquico e colaborativo. Este editor tem por objetivo permitir a especificação colaborativa de circuitos através de representações gráficas. O Blade (Block And Diagram Editor), como foi chamado, permite especificações em nível lógico, usando esquemas lógicos simples, bem como esquemas hierárquicos. Ao final da montagem do circuito, a ferramenta gera uma descrição textual do sistema num formato netlist padrão. A fim de permitir especificações em diferentes níveis de abstração, o editor deve ser estendido a outras formas de diagramas, portanto seu modelo de dados deve ter flexibilidade a fim de facilitar futuras extensões. O Blade foi implementado em Java para ser inserido no Cave, um ambiente distribuído de apoio ao projeto de circuitos integrados, através do qual a ferramenta pode ser invocada e acessada remotamente. O Cave disponibiliza um serviço de colaboração que foi incorporado na ferramenta e através do qual o editor suporta o trabalho cooperativo, permitindo que os projetistas compartilhem dados de projeto, troquem mensagens de texto e, de forma colaborativa, construam uma representação gráfica do sistema. Objetivando fundamentar a proposta da nova ferramenta, é apresentado um estudo sobre ferramentas gráficas para especificação de sistemas, mais especificamente sobre editores de esquemáticos. A partir dessa revisão, do estudo do ambiente Cave e da metodologia de colaboração a ser suportada, fez-se a especificação do editor, a partir da qual implementou-se o protótipo do Blade. Além do editor, este trabalho contribuiu para a construção de uma API, um conjunto de classes Java que será disponibilizado no Cave e poderá ser utilizado no desenvolvimento de novas ferramentas. Foram realizados estudos sobre técnicas de projeto orientado a objeto, incluindo arquiteturas de software reutilizáveis e padrões de projeto de software, que foram utilizados na modelagem e na implementação da ferramenta, a fim de garantir a flexibilidade do editor e a reusabilidade de suas classes. Este trabalho também contribui com um estudo de modelagem de primitivas de projeto de sistemas. No modelo orientado a objetos utilizado no editor, podem ser encontradas construções muito utilizadas em diferentes ferramentas de projeto de sistemas, tais como hierarquia de projeto e instanciação de componentes e que, portanto, podem ser reutilizadas para a modelagem de novas ferramentas.

SILEX é um ambiente aberto e integrado que busca auxiliar a concepção de CIs. 0 sistema e composto por ferramentas internas (servidoras de recursos) e ferramentas do usuário (clientes de recursos). O usuário interage com o sistema SILEX através de uma interface gráfica baseada em janelas, ativando os recursos de forma padronizada e consistente. Sendo um sistema de CAD, SILEX e formado por um conjunto de módulos (ferramentas) interdependentes. Cada módulo realiza a sua função e transmite seus resultados. O usuário torna-se cliente de um conjunto de processos que concorrentemente responde as suas requisições. A ideia básica esconder do usuário os procedimentos que não estão diretamente ligados ao projeto, como: configuração e forma de interação do usuário com as ferramentas; formato, conversão e local de armazenamento dos dados. A regularidade na utilização é um dos principais objetivo do sistema, tendo em vista as constantes mudanças na forma de integração e utilização das ferramentas. Novos algoritmos, quando disponíveis, são informados aos usuários e estes decidem da inclusão em seus ambientes de trabalho, não necessitando qualquer mudança de código. O projetista de ferramentas e auxiliado no desenvolvimento e integração pois conta com um conjunto de rotinas, normas de codificação e serviços prestados. As rotinas permitem a integração das ferramentas ao ambiente, enquanto que as normas regulam a utilização dos recursos disponíveis. A utilização dos recursos dá-se pelo envio de requisições ao servidor do sistema. Os dados gerados pela interação com as ferramentas estão ligados a um projeto, inicialmente definido e cadastrado. Estes são manipulados por uma ferramenta dedicada, que realiza a leitura, escrita e conversão, liberando as ferramentas do usuário destas tarefas. Centralizados, os dados tem controle de acesso, dependência e versão facilitados. SILEX em sua implementação não se beneficia das facilidades adquiridas com a utilização de um framework comercial, visto que foi totalmente construído sobre uma plataforma Open Windows. O objetivo é inicialmente prover soluções simplificadas e eficazes, que permitam a integração de um conjunto de ferramentas e, subsequentemente, incrementar e expandir a fim de que o SILEX tenha todas as características desejadas e ainda não alcançadas pelos frameworks reportados na bibliografia. / SILEX is an open and integrated system built up to aid the design of integrated circuits. The SILEX System is composed of internal resources and user tools (clients of the resources). The user has at his disposal a graphic interface based on the use of windows, activating tools in an uniform and consistent way. The SILEX CAD system is formed by a set of interdependent modules (tools), each one realizing certain function and transmitting data. The designer is client of a set of processes that answer his/her requests. The main idea of the project is to hide from the final user all tasks which are not directly related to the art of design, like format conversion, data storage and maintenance and user interaction with tools. One of the goals of the system is the regularity in its use, for there is always the need to integrate new tools. The user can suply new algorithms that may be included in the working environment without any change in the SILEX code. The system helps tool designers by suplying them with a set of routines, coding rules and resources. The set of routines allows integration of the tool with the system, while the coding rules normalize the use of the available resources. All data generated by the user interaction with the available tools is linked to a Project, previously defined and cataloged. Data is then handled by a dedicated tool performing I/O, responsible for the reading, writing and converting of data among different tools, freeing User Tools from this task. By being centralized, Project Data are controlled regarding access, dependency and versioning. SILEX is completely built on top of the OpenWindows environment. Its goal is to initially provide simple and efficient solutions that allow the integration of a set of tools. Next tasks will be the enhancement of the system so that SILEX acquires all desirable characteristics not yet reached or reported in the literature.

SILEX é um ambiente aberto e integrado que busca auxiliar a concepção de CIs. 0 sistema e composto por ferramentas internas (servidoras de recursos) e ferramentas do usuário (clientes de recursos). O usuário interage com o sistema SILEX através de uma interface gráfica baseada em janelas, ativando os recursos de forma padronizada e consistente. Sendo um sistema de CAD, SILEX e formado por um conjunto de módulos (ferramentas) interdependentes. Cada módulo realiza a sua função e transmite seus resultados. O usuário torna-se cliente de um conjunto de processos que concorrentemente responde as suas requisições. A ideia básica esconder do usuário os procedimentos que não estão diretamente ligados ao projeto, como: configuração e forma de interação do usuário com as ferramentas; formato, conversão e local de armazenamento dos dados. A regularidade na utilização é um dos principais objetivo do sistema, tendo em vista as constantes mudanças na forma de integração e utilização das ferramentas. Novos algoritmos, quando disponíveis, são informados aos usuários e estes decidem da inclusão em seus ambientes de trabalho, não necessitando qualquer mudança de código. O projetista de ferramentas e auxiliado no desenvolvimento e integração pois conta com um conjunto de rotinas, normas de codificação e serviços prestados. As rotinas permitem a integração das ferramentas ao ambiente, enquanto que as normas regulam a utilização dos recursos disponíveis. A utilização dos recursos dá-se pelo envio de requisições ao servidor do sistema. Os dados gerados pela interação com as ferramentas estão ligados a um projeto, inicialmente definido e cadastrado. Estes são manipulados por uma ferramenta dedicada, que realiza a leitura, escrita e conversão, liberando as ferramentas do usuário destas tarefas. Centralizados, os dados tem controle de acesso, dependência e versão facilitados. SILEX em sua implementação não se beneficia das facilidades adquiridas com a utilização de um framework comercial, visto que foi totalmente construído sobre uma plataforma Open Windows. O objetivo é inicialmente prover soluções simplificadas e eficazes, que permitam a integração de um conjunto de ferramentas e, subsequentemente, incrementar e expandir a fim de que o SILEX tenha todas as características desejadas e ainda não alcançadas pelos frameworks reportados na bibliografia. / SILEX is an open and integrated system built up to aid the design of integrated circuits. The SILEX System is composed of internal resources and user tools (clients of the resources). The user has at his disposal a graphic interface based on the use of windows, activating tools in an uniform and consistent way. The SILEX CAD system is formed by a set of interdependent modules (tools), each one realizing certain function and transmitting data. The designer is client of a set of processes that answer his/her requests. The main idea of the project is to hide from the final user all tasks which are not directly related to the art of design, like format conversion, data storage and maintenance and user interaction with tools. One of the goals of the system is the regularity in its use, for there is always the need to integrate new tools. The user can suply new algorithms that may be included in the working environment without any change in the SILEX code. The system helps tool designers by suplying them with a set of routines, coding rules and resources. The set of routines allows integration of the tool with the system, while the coding rules normalize the use of the available resources. All data generated by the user interaction with the available tools is linked to a Project, previously defined and cataloged. Data is then handled by a dedicated tool performing I/O, responsible for the reading, writing and converting of data among different tools, freeing User Tools from this task. By being centralized, Project Data are controlled regarding access, dependency and versioning. SILEX is completely built on top of the OpenWindows environment. Its goal is to initially provide simple and efficient solutions that allow the integration of a set of tools. Next tasks will be the enhancement of the system so that SILEX acquires all desirable characteristics not yet reached or reported in the literature.

Este trabalho apresenta a proposta de um editor de diagramas hierárquico e colaborativo. Este editor tem por objetivo permitir a especificação colaborativa de circuitos através de representações gráficas. O Blade (Block And Diagram Editor), como foi chamado, permite especificações em nível lógico, usando esquemas lógicos simples, bem como esquemas hierárquicos. Ao final da montagem do circuito, a ferramenta gera uma descrição textual do sistema num formato netlist padrão. A fim de permitir especificações em diferentes níveis de abstração, o editor deve ser estendido a outras formas de diagramas, portanto seu modelo de dados deve ter flexibilidade a fim de facilitar futuras extensões. O Blade foi implementado em Java para ser inserido no Cave, um ambiente distribuído de apoio ao projeto de circuitos integrados, através do qual a ferramenta pode ser invocada e acessada remotamente. O Cave disponibiliza um serviço de colaboração que foi incorporado na ferramenta e através do qual o editor suporta o trabalho cooperativo, permitindo que os projetistas compartilhem dados de projeto, troquem mensagens de texto e, de forma colaborativa, construam uma representação gráfica do sistema. Objetivando fundamentar a proposta da nova ferramenta, é apresentado um estudo sobre ferramentas gráficas para especificação de sistemas, mais especificamente sobre editores de esquemáticos. A partir dessa revisão, do estudo do ambiente Cave e da metodologia de colaboração a ser suportada, fez-se a especificação do editor, a partir da qual implementou-se o protótipo do Blade. Além do editor, este trabalho contribuiu para a construção de uma API, um conjunto de classes Java que será disponibilizado no Cave e poderá ser utilizado no desenvolvimento de novas ferramentas. Foram realizados estudos sobre técnicas de projeto orientado a objeto, incluindo arquiteturas de software reutilizáveis e padrões de projeto de software, que foram utilizados na modelagem e na implementação da ferramenta, a fim de garantir a flexibilidade do editor e a reusabilidade de suas classes. Este trabalho também contribui com um estudo de modelagem de primitivas de projeto de sistemas. No modelo orientado a objetos utilizado no editor, podem ser encontradas construções muito utilizadas em diferentes ferramentas de projeto de sistemas, tais como hierarquia de projeto e instanciação de componentes e que, portanto, podem ser reutilizadas para a modelagem de novas ferramentas.

The purpose of this study is to find the design tool to create a soft tissue 3D model able to be used for finite element analysis to simulate the facial soft tissue deformation under g-loading and the helmet and mask/tissue interaction. Such a model will be of value in the design of new helmets and oxygen mask system, to reduce the effects of inertia, to provide improved fit, to minimise oxygen leakage especially when deformed under high g-loading. This work is concerned with the creation of a 3D geometric model. Further work may involve the measurement of mechanical properties of the facial soft tissue, finite element analysis and validation of the model. Using high frequency A-scan ultrasound allows the superficial tissue to be measured on volunteers without risk. The investigation covers 112 points on half of the face, linked to 11 defined morphological zones. The zonal boundaries are based on previous research and are initially identified by inspection and palpation of the face. There is large thickness range difference (30%) over the face in most zones defined in an individual. The iso-thickness zone hypothesis is not valid if the 'constant' thickness criterion is set to be 10% for all zones. Software algorithm for automatically detecting the facial soft tissue thickness is developed and validated to be effective (5% fail rate). Thickness data is acquired from European white males, females and Chinese males. The data collected in this study is also useful in forensic science for facial reconstruction purpose. Laser scanning method has been used to obtain the facial surface profile to create a surface model into which the soft tissue layer thickness distribution around the face can be incorporated. The surface model is exported in IGES format and can be imported in CAD software. Electromagnetic space locating method is used to acquire the ultrasound probe position so as to find the position of the tissue thickness. Point-based registration method is used to integrate the ultrasound thickness data into the laser scanned surface model to create a soft tissue shell solid model. The model is exported in IGES data format so that it can be imported into a finite element analysis package for further processing.

Genome-wide association studies (GWAS) have identified up to 30 loci that associate with increased risk of coronary artery disease or myocardial infarction. Here, I tested the function of one locus that changed the amino acid sequence of a mitochondrial matrix protease called paraplegin (SPG7) that performs critical quality assurance functions. Loss-of-function mutations in this protease are associated with hereditary spastic paraplegia. Here, I show that this variant that changes an arginine to a glutamine at position 688 within the protease domain is a gain-of-function. Cells bearing this variant have increased mitochondrial fusion and number, produce higher levels of reactive oxygen species and have increased cellular proliferation. Importantly, when expressed in yeast, the Q688 variant of SPG7 rescues the growth arrest caused by a protease-deficient mutation in AFG3L2. My study identifies a novel functional variant of SPG7 and highlights the need to go beyond the GWAS paradigm.

Coronary artery disease (CAD), characterized by the narrowing of coronary arteries through the complex manifestation and development of atherosclerosis, is a complex disease and one of the leading causes of death worldwide. Both genetic and environmental factors are believed to contribute equally to the risk of CAD. Recently, a study identified a non-synonymous coding variant, rs11556924, (MAF, 0.38) in ZC3HC1 associated with protection against CAD (p= 9.8x10-18; OR= 0.90). NIPA, encoded by ZC3HC1, is a characterized F-Box protein and regulator of cell cycle. Since the amino acid change (Arg363His) is in a conserved region of NIPA and is predicted to have functional effects (Polyphen-2), this study aimed at understanding the functional implications of this amino acid change on NIPA and cell cycle regulation. Here we are able to effectively show a) allele specific differences in mRNA expression in whole blood, b) a slight structural difference between NIPA363Arg and NIPA363His variants, c) proliferation rates of NIPA363Arg expressing cells were significantly increased, and d) phosphorylation of a critical serine residue in close proximity to aa.363 is not statistically different between the two variants. These results suggest that rs11556924 plays a direct role in development of CAD through its disruption of cell cycle regulation and NIPA mRNA availability. This study is the first to identify a molecular basis for the association of rs11556924 to CAD development.