Este trabalho faz uma relação entre primalidade de números inteiros e os polinômios de Chebyshev, estudando resultados recentemente descobertos. Um dos principais resultados é uma generalização do Pequeno Teorema de Fermat, que mostra a congruência, Tn(a) =a ( mod n) para n primo, em que Tn(x) é o n- ésimo polinômio de Chebyshev. A recíproca desse resultado, se verdadeira, conduziria a um teste de primalidade determinístico eficiente. Através de cálculo computacional, mostramos que para n < 1,9 x 104 , a recíproca é verdadeira. Além disso, os resultados dessa simulação, podem servir de base para o desenvolvimento de um algoritmo probabilístico para verificação da primalidade. Alguns testes de primalidade existentes na literatura, assim como definições e propriedades algébricas dos polinômios de Chebyshev também são apresentadas. / This work makes a relation between integer primality and Chebyshev polynomials, discussing recently found results. One of the most important results is a generalization of Fermat's little theorem. lt shows that Tn(a) =a ( mod n ), for n prime, where Tn(x) is the ndegree Chebyshev polynomial. The converse o f this result, if true, would lead to an efficient deterministic primality test. Tbrough a machine computation, we show that for n < 1,9 x 1 04 , the converse is true. The results of this simulation may serve to structure a probabilistic primality testing algorithm. Also, some existent primality tests, as well as definitions and algebraic properties o f Chebyshev polynomials are presented.

Neste trabalho buscamos estudar a influencia da densidade ambiental sobre a estrutura de discos galácticos (fino e espesso). Estamos interessados em obter os parâmetros estruturais, como escalas de altura e de comprimento (radial) dos discos fino e espesso de galáxias em ambientes de alta densidade, como grupos compactos de Hickson e aglomerados Abell, e depois compará-los aos parâmetros de galáxias de campo. Para isto, apresentamos um modelo computacional bidimensional de discos galácticos, com diferentes frações relativas de brilho, para a obtenção dos parâmetros estruturais. O modelo foi testado com simulações e também comparado com resultados de ajuste de perfil feitos anteriormente. Este modelo é aplicado sobre nove galáxias, sendo uma de campo e oito em regiões de alta densidade. Através da analise de catálogos da literatura, obtemos contrastes de densidade ambientais para estas galáxias e assim, traçamos as relações entre estrutura e densidade ambiental. Estudamos também as mesmas relações para uma amostra disponível na literatura. Constatamos que não ha uma correlação visível entre as escalas horizontal e vertical dos discos galácticos e a densidade ambiental. Discutimos brevemente as conseqüências desses resultados para os modelos de efeitos ambientais. / In this thesis we investigate the influence of environment density over the structure of galactic discs, both thin and thick. We are interested in extracting structural parameters, such as scalelengths and scaleheights, of discs in galaxies located in high density environments, such as Hickson Compact Groups and Abell clusters, in order to compare them to their counterparts in the field. For that purpose we developed a computational bidimensional model of galactic discs, of different brightnesses. The model was tested with simulations and also confronted to the results of previously done profile fitting. The model was applied to nine galaxies, one of them in the field and the remaining in high density regions. We used galaxy catalogs from the literature in order to estimate density contrasts around these galaxies. We then correlated these densities with disc structure parameters. We also studied the same relation for a sample available in the literature. We concluded that there is no clear correlation between scalelengths and scaleheights and environmental densities. Finally, we briefly discuss the consequences of these results for models that describe environmental effects.

As células de lugar são neurônios hipocampais que apresentam atividade correlacionada com a posição no espaço, só disparam quando o animal cruza uma determinada região no ambiente. Acredita-se que as células de lugar sejam responsáveis por formar mapas neurais do espaço físico, e que estão intimamente envolvidas com o processamento da memória espacial. Além disso, estudos mostram que as células de lugar podem ser fundamentais para a projeção mental, o planejamento de trajetória, e imaginação. Alguns trabalhos identificaram que a atividade das células de lugar pode ocorrer em modos de atividade distintos, os quais representam funcionalidades distintas na rede. Em geral esses trabalhos utilizam experimentos em plataformas lineares que restringem as análises dos perfis de atividade das células de lugar. Nesse trabalho construímos um laboratório de análises computacionais para avaliar o perfil de atividade de neurônios hipocampais caracterizados como células de lugar e utilizamos dados de eletrofisiologia disponíveis em um repositório digital (crcns.org) para realizar análises dos modos de atividade das células de lugar. Como resultados, obtivemos sucesso em demonstrar a ocorrência de modos de atividade distintos, que se assemelham ao disposto na literatura, bem como avaliar diversas características da atividade das células de lugar que servem de suporte para as teorias de memória espacial, planejamento de rota e projeção mental. / Place cells are hippocampal neurons whose activity is correlated with position in space, they only fire when the animal crosses a specific region in the environment. It is believed that place cells are responsible for forming neural maps of the physical space and that they are intimately related with the processing of spatial memories. Besides, studies have shown that place cells can play a central role in mind traveling, route planning, and imagination. Some works found that place cells may have distinct modes of activity, which represents distinct functionalities in the network. Generally these works use experiments in linear platforms that difficult the analysis of the activity profile of place cells. In this work we build a laboratory of computational analysis to evaluate the activity profile of hippocampal neurons described as place cells, and we use electrophysiological data from a digital repository (crcns.org) to perform analysis of activity modes of place cells. As results, we have successfully shown the occurrence of distinct activity modes, which are in accordance with literature, as well as evaluate a series of activity features of place cells which serve to support theories like route planning, mind traveling and spatial memory.

Este trabalho analisa as etapas de fabricação, por Forjamento em Matriz Aberta, de um eixo vazado em aço ABNT 4140 (~DIN número 1.7225, grau 42CrMo4), com auxílio da simulação numérica computacional utilizando o software PEP/LARSTRAN. Com base nos resultados de simulação obtidos foram feitas alterações no modelo e adaptações nas simulações numéricas, visando a obtenção de um processo confiável. A estratégia final desenvolvida por simulação se tratou de um forjamento de todo o perímetro do diâmetro externo da pré-forma e subsequente avanço longitudinal do ferramental para repetir o mesmo ciclo de forjamento. Esta estratégia de forjamento foi utilizada para realizar um forjamento de um eixo piloto, no qual ocorreu o forjamento do eixo a 1200 °C, a uma velocidade de 80 mm/s, com recalque de 20 mm por batida. O resultado obtido foi um eixo com alongamento Δl = 77% sem deformação significativa do diâmetro interno. Os resultados obtidos estão relativamente de acordo com a simulação numérica computacional. / This paper analyzes hot forging steps of a hollow shaft by the open die forging process. The study was aided by numerical simulation using the software PEP/LARSTRAN. The material used was a steel ABNT 4140 (~DIN number 1.7225, grade 42CrMo4). The proposed process was simulated and optimized sequentially. That means several changes in the numerical model and simulation in order to obtain a feasible process. The final strategy developed by simulation was forge initially the entire perimeter of the preform with its outer diameter and subsequently forward longitudinally with the same tools to repeat the complete forging cycle. The tool set was a flat upper die and a V-profile lower die. A pilot shaft was forged to test the final forging strategy developed by simulation. The physical experiment was carried out with the workpiece at 1200 °C. The tool speed was 80 mm/s and the stroke was 20 mm per blow. It was obtained 77% final elongation of the part without significant deformation of internal diameter. The experimental results are in relatively good agreement with the numerical simulations.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:19:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 331127.pdf: 42534007 bytes, checksum: 497af0fcb28e89fe05811c42ab567085 (MD5) Previous issue date: 2014 / A articulação do joelho humano é submetida a uma elevada demanda no desempenho da sua função biomecânica e lesões são frequentes. A ruptura do ligamento cruzado anterior (LCA) é a lesão mais comum do joelho humano e proporciona importante instabilidade ao joelho, diminuição da habilidade funcional, além da degeneração dos meniscos e da cartilagem articular adjacente. Lesões ligamentares e problemas na cartilagem articular são problemas tratados cirurgicamente com a utilização de enxertos substitutos dos ligamentos, no caso da reconstrução ligamentar, ou utilizando próteses no caso de artrose. Os tratamentos de lesões no joelho envolvem o ato operatório, protocolos de fisioterapia e reeducação do paciente para recuperar as habilidades funcionais. Para a intervenção cirúrgica, cabe ao cirurgião ortopedista planejar a cirurgia de modo a obter melhores resultados no pós-operatório. O planejamento pré operatório é um passo crítico na seleção da técnica cirúrgica e definição de parâmetros a serem empregados na cirurgia de cada paciente e, assim, pode afetar diretamente os resultados da cirurgia. Para obter um planejamento pré-operatório adequado, o médico ortopedista precisa conhecer exatamente o problema a resolver, as possíveis soluções cirúrgicas e as consequências esperadas para cada solução. Na presente tese é proposta uma metodologia para a modelagem mecânica computacional do joelho com base na teoria de mecanismos, método de Davies e otimização, com a finalidade apoiar ao planejamento pré-operatório, auxiliando ao cirurgião ortopedista na decisão médica com informações objetivas simuladas pelo modelo. A metodologia proposta apresenta contribuições inéditas e vantagens em relação às atuais técnicas de modelagem do joelho humano, baseadas em teoria de mecanismos, tais como: a abordagem sequencial da modelagem mecânica preliminar, a realização completa do movimento, o uso de álgebra de quatérnions, a otimização geométrica por Evolução Diferencial, a aplicação do método de Davies, o cálculo da força in situ no LCA e a facilidade para interpretação de resultados de força quando aplicadas variações nas cargas externas e nas posições de ligamentos ou enxertos. A metodologia proposta tem aplicação na estimação de forças internas do joelho, na reconstrução de superfícies articulares, no projeto de próteses e síntese de órteses, apresentando ênfase no projeto de reconstrução de ligamentos.<br> / Abstract: The human knee joint is subjected to a high demand when performing its biomechanical function and is a place where injuries are frequent. Rupture of the anterior cruciate ligament (ACL) is the most common injury of the human knee and causes great instability, decreased functional ability as well as degeneration of the menisci and adjacent articular cartilage. Cartilage problems and ligament injuries are treated surgically using grafts in replacement of the ligaments, in case of ligament reconstruction, or using prosthesis, in case of arthrosis.The surgical treatment for injuries involves the knee joint surgery, physiotherapy and rehabilitation procedures to restore the patient's functional abilities of the knee. For the surgery, the orthopedic surgeon must plan the surgery in order to obtain better results postoperatively. The preoperative planning is a critical step in selecting the surgical technique and definition of parameters to be used in surgery for each patient and thus can directly affect the results of surgery. For an appropriate preoperative planning, the orthopedic surgeon needs to know the exact problem to be solved, possible surgical solutions and the expected consequences for each solution. This thesis propose a methodology for computational mechanical modeling of the knee based on the theory of mechanisms, the Davies method and optimization, in order to assist the preoperative planning and provide to the orthopedic surgeon objective information simulated by model that assist in medical decision making. The proposed methodology presents novel contributions and advantages regarding current techniques for modeling the human knee, based on mechanisms theory, such as: the systematic approach of the preliminary modeling, the achievement of the complete movement of the knee, the use of quaternion algebra, the geometrical optimization by Differential Evolution, the application of the Davies' method, the calculation of the in situ force in the ACL and the easiness to interpretation of results when applied changes in external loads and positions of ligaments or grafts. The proposed methodology is applicable for the estimation of internal forces of the knee, reconstruction of articular surfaces, prosthetic design and knee brace synthesis, with an emphasis on ligament reconstruction.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:57:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 331663.pdf: 14347462 bytes, checksum: 2821868a775b30b34c0063f9f24fdbe4 (MD5) Previous issue date: 2014 / Desde a primeira artroplastia do joelho bem sucedida, em 1861, vários estudos vêm ajudando engenheiros e ortopedistas na melhoria das técnicas cirúrgicas e no projeto de instrumentos e implantes. Neste contexto, este trabalho vem contribuir com o desenvolvimento de um método que oriente a construção e o alinhamento de um modelo computacional (ossos-próteses) para estudos comparativos da articulação do joelho após uma cirurgia de Artroplastia Total do Joelho (ATJ). O método, quando aplicado na construção do modelo, atende às necessidades de cirurgiões e engenheiros ao fornecer uma ferramenta capaz de simular, mensurar e avaliar precisamente (quando comparada aos métodos experimentais) parâmetros biomecânicos e, assim, facilitar o desenvolvimento das técnicas cirúrgicas e do projeto de próteses de ATJ. O trabalho engloba todos os tecidos ósseos que compõem os membros inferiores e os tecidos moles mais atuantes na articulação patelofemoral: o ligamento patelar, o tendão patelar e o músculo quadríceps, bem como os componentes protéticos de ATJ. Além do método para a construção e o alinhamento da montagem ossos-próteses parametrizada, de acordo com um procolo cirúrgico de ATJ, o trabalho aborda, em paralelo ao método, a modelagem paramétrica do conjunto de implantes do tipo Movimento Guiado. Como forma de demonstrar algumas aplicações do método desenvolvido, foram realizados dois estudos de caso. O primeiro estudo compara o posicionamento do componente femoral com relação ao fêmur após dois protocolos cirúrgicos diferentes de ATJ. O segundo, já utilizando o modelo de corpos rígidos, faz avaliação estática das forças do contato patelofemoral em seis ângulos diferentes de flexão, reproduzindo um agachamento.<br> / Abstract : Since the pioneering knee arthroplasty has proven to be successful in 1861, a number of studies have been helping engineers and orthopaedists in order to improve surgical techniques and the design of devices and prosthesis. This paper aims to contribute to the development of a method which will guide the construction and alignment of a computational model (bone-prosthesis) targeting a comparative study after a total knee arthroplasty (TKA). This method, once applied in the model construction, is supposed to fulfill the needs of surgeons and engineers providing a tool capable of simulate, measure and evaluate more accurately (when compared to experimental methods) the biomechanical parameters in question, facilitating the development of surgical techniques, as well as the design of TKA prostheses. The applied method encompasses not only all lower limbs bone tissues, but also the patellofemoral joint soft tissues: patellar ligament, patellar tendon and quadriceps muscle, along with guide motion TKA prostheses components. Besides the method of parametric construction and alignment of bone-prosthesis assembly, in accordance with a TKA surgical protocol, this work proposed also, in parallel to the method, a parametric modeling to TKA prosthesis, of guide motion model. As a way to demonstrate some of the applications of the method being developed, two case studies were carried out. The first case compares the position of the femoral component relative to the femur after two different surgical protocols in TKA. The second case uses the rigid body model in order to evaluate statically the patellofemoral contact force considering six different flexion angles, replicating the movement of squatting.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-10-13T04:06:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334825.pdf: 2638319 bytes, checksum: 07f9a484a64ffe2f1c11ee102eadfb7c (MD5) Previous issue date: 2015 / Leitos fluidizados são equipamentos versáteis cujo número de aplicações experiencia um crescimento constante. Apesar disso, os fenômenos que ocorrem dentro destes equipamentos ainda não são perfeitamente compreendidos, sobretudo no que se refere à transferência de calor. A fluidodinâmica computacional tem desempenhado um importante papel na compreensão, design e scale up de operações de engenharia, porém para isso é preciso que se disponha de modelos computacionais confiáveis e validados frente a dados experimentais. Neste trabalho foram estudados vários parâmetros da simulação de leitos fluidizados, como modelo de arraste e coeficiente de especularidade, a fim de obter uma configuração que melhor descrevesse este processo. Após a conclusão desta etapa, o trabalho seguiu com o estudo de diferentes superfícies de troca térmica submersas no leito fluidizado, a fim de cumprir o objetivo proposto: verificar a influência dos parâmetros destas superfícies no fenômeno de transferência de calor entre leito e superfície. Para isso foi utilizado o software ANSYS® CFD (FLUENT®), com uma abordagem Euleriana-Euleriana, que descreve ambas as fases como fluidos interpenetrantes, sendo que as propriedades da fase particulada foram descritas através da teoria cinética dos escoamentos granulares. O leito fluidizado simulado foi baseado no trabalho experimental de Di Natale, Lancia e Nigro (2007) e utilizava ar como fase gasosa e partículas de vidro, classe B de Geldart (1973) como fase particulada. Os resultados de Di Natale, Lancia e Nigro (2007) foram utilizados para validação. Todas as simulações foram realizadas num domínio bidimensional, utilizando axissimetria. Após vários testes definiu-se que o modelo que melhor representa os dados experimentais utiliza o modelo de Gidaspow (1986) para o arraste, coeficiente de especularidade igual a 0,1 e modelo ? - e disperso para turbulência. Após validação do modelo foram construídas diferentes geometrias, com diversas superfícies de troca térmica, incluindo diferentes cilindros, uma esfera e um cone. O aumento das dimensões do cilindro, principalmente do diâmetro, gerou uma diminuição do coeficiente de transferência de calor. A superfície esférica produziu o maior valor de coeficiente de transferência de calor, o que está de acordo com o trabalho experimental de Di Natale, Lancia e Nigro (2007). Outras velocidades de entrada do gás foram testadas, porém o modelo falhou em descrever o comportamento fluidodinâmico a uma velocidade mais baixa, provando a importância de se verificar para quais condições um modelo se aplica, antes de usá-lo indiscriminadamente.

Made available in DSpace on 2016-04-12T12:41:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 diogo_tschoeke_ioc_dout_2013.pdf: 6504204 bytes, checksum: 8ee03e5b054b7754e81ce9d1e278efee (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2013 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Os protozoários são definidos como organismos eucariotos unicelulares, e apresentam grande diversidade e variedade. Cerca de 200 mil espécies são descritas e quase 10.000 são parasitas. As espécies patogênicas causam doenças como a malária, doença do sono, doença de Chagas, leishmaniose, amebíase e giardíase. Portanto, estudos comparativos entre os protozoários são importantes porque estes podem mostrar semelhanças e diferenças entre essas espécies. A identificação de ortólogos é importante para a categorização funcional de genomas, porque ortólogos tipicamente ocupam o mesmo nicho funcional nos diferentes organismos, enquanto a identificação de parálogos é importante porque eles são submetidos a uma diversificação funcional via duplicação, através dos processos de neofuncionalização e subfuncionalização. A fim de realizar uma análise comparativa de 22 protozoários, 204.624 proteínas não redundantes de Plasmodium, Entamoeba, Trypanosoma, Leishmania, Giardia, Theileria, Toxoplasma, Trichomonas e Cryptosporidium, foram submetidos ao programa OrthoMCL, resultando em 26.101 grupos homólogos. Entre eles, 21.119 grupos são ortólogos, incluindo 7.679 co-ortólogos (grupos que contêm parálogos recentes), e 4982 são parálogos internos. Entre os ortólogos, 348 são compartilhados por todas as 22 espécies e representam o núcleo proteômico de Protozoa Com este núcleo realizamos uma análise filogenômica, usando os 348 ortólogos concatenados, resultando em uma supermatriz de 328.228 posições, que geraram uma árvore de espécies para os 22 protozoários. Quando inferimos os diferentes Núcleos Proteômicos, Kinetoplastida tem 5.000 grupos ortólogos e 67,92 % (3396/5000) são Kinetoplastida específicos, além disso, 46,29% (1592/3396) destes ortólogos são anotados como "hipotéticos". O núcleo proteômico de Apicomplexa tem 986 grupos ortólogos e 27,82% (224/986) são específicos, enquanto que 40,63% (92 /224) destes são classificados como hipotéticos. O núcleo proteômico de Entamoeba tem 5.915 grupos ortólogos e 75,08% (4441/5915) destes grupos são específicos, sendo que 65,41% (2905/4441) são anotados como hipotéticos. Analisando os parálogos, Trichomonas vaginalis foi a espécie que apresentou o maior número de grupos parálogos internos, 2933, e também mostrou 948 co-ortólogos totalizando 3.881 parálogos. Um aprofundamento da análise na ordem Kinetoplastida mostrou que Trypanosoma cruzi apresenta o número mais elevado de duplicações, totalizando 5.777 parálogos, sendo 4963 co-ortólogos e 814 parálogos internos Os resultados da montagem e análise de L. amazonensis resultaram 29.670.588 bases e 8802 CDS identificadas. A análise comparativa do gênero Leishmania mostrou que as seis espécies estudadas compartilham 7016 ortólogos, enquanto L. amazonensis e L. mexicana têm o maior número de ortólogos-específicos e L. braziliensis o maior número de paralogos internos. A análise filogenômica mostrou a posição taxonômica esperada de L. amazonensis e juntamente com L. mexicana formando o "complexo Mexicana", além da separação esperada do subgênero Leishmania. Encontramos potenciais proteínas análogas entre L. amazonensis e Homo sapiens e dentro do genoma de L. amazonensis, denominados análogos intragenômicos. Finalmente, a mineração por genes de RNAi mostrou que L. amazonensis , provavelmente não apresenta esta via funcional / Protozoa are defined as single celled eukaryotic organisms showing an extremely diversity and variety. Approximately 200,000 species are described and nearly 10,000 are parasitic. The pathogenic species cause diseases such as malaria, sleeping sickness, Ch agas disease, leishmaniasis, amoebiasis and giardiasis. Therefore, comparative studies among Protozoa are important because they may identify similarities and differences in these species. Orthologs identification is central to functional characterization of genomes because orthologs typically occupy the same functional niche in different organisms, while paralogs identification is important because they undergo a functional diversification by duplication, via the processes of neofunctionalization and subfu nctionalization. In order to perform comparative protozoa analysis, 204,624 non - redundant proteins from Plasmodium , Entamoeba , Trypanosoma , Leishmania , Giardia , Theileria , Toxoplasma , Trichomonas and Cryptosporidium , totalizing 22 species, were submitted t o OrthoMCL resulting in 26,101 homologs groups. Among them, 21,119 groups are orthologs including 7,679 co - orthologs (groups that contain recent paralogs) and 4,982 are inparalogs. Among the orthologs, 348 are shared by all 22 species, representing the Pro tozoa core proteome, with this core we perform ed a phylogenomic analysis with the 348 concatenated orthologs, resulting in a global supermatrix of 328,228 positions that generate a species tree for the 22 protozoa. When we inferred Core Proteome, the Kinet oplastida core has 5,000 orthologous groups and 67.92% (3,396/5000) are Kinetoplastida Specific, besides 46.29% (1,592/3,396) of these orthologs are annotated as “hypothetical”. Apicomplexa Core Proteome has 986 orthologous groups and 27.82% (224/986) are Apicomplexa Specific whereas 40.63% (92/224) were classified as hypothetical proteins. Entamoeba Core Proteome has 5,915 orthologous groups and 75.08% (4,441/5,915) of these groups are Entamoeba Specific and 65.41% (2,905/4441) were annotated as hypothetic al. Analyzing the paralogs, Trichomonas vaginalis was the specie s that presented the highest number of inparalogs groups, 2,933 and also showed 948 co - orthologs totalizing 3881 paralogs. A deep look into the Kinetoplastida order showed that Trypanosoma cruzi has the highest duplication number, totalizing 5777 paralogs, 4963 co - orthologs and 814 inparalogs groups . The L. amazonensis analysis resulted in 29,670,588 bases assembled, and 8802 CDS identified. Comparative analysis into the Leishman ia genus showed that these 6 species share 7016 ortologs, whilst L. amazonensis and L. mexicana has the biggest number of specific orthologs and L. braziliensis biggest number of inparalogs. Phylogenomic analysis showed the expected L. amazonensis taxonomi c position together with L. mexicana forming the “Mexicana complex” and the New and Old Leishmania (L . ). spp. separation. Potential analagous proteins were found between L. amazonensis and H omo sapiens , and also into the L. amazonensis proteome. Finally, R NAi analysis showed that L. amazonensis , probably, do not have functional RNAi pathway

OLIVEIRA, M. B. Aproximação de 1ª e 2ª ordens para estudo de equações transientes em tubulação de água: um estudo comparativo. 2014. 85 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-01T14:12:39Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_mboliveira.pdf: 1397966 bytes, checksum: 851ad633a603b5dc55046d587c84d7dc (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-06T17:05:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_mboliveira.pdf: 1397966 bytes, checksum: 851ad633a603b5dc55046d587c84d7dc (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-06T17:05:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_mboliveira.pdf: 1397966 bytes, checksum: 851ad633a603b5dc55046d587c84d7dc (MD5) Previous issue date: 2014-01-20 / This paper provides a comparison between first and second order approaches equations for the characteristics method as a solution to the transient phenomenon in a pipeline. Eight cases were tested, which resulted in sixteen simulations calculations. Sought to demonstrate the efficiency method of characteristics (MOC) to the nearest 1st. order for small variations of the friction factor in relation to the nearest 2nd order confirming the first to be enough, for the examples studied taking into account the friction term stability as a reference. It was also demonstrated a study simulation the hypothetical instability in terms of high friction. / O presente trabalho traz uma comparação entre as aproximações de primeira e segunda ordem para as equações características como solução para o fenômeno transiente em uma tubulação. Foram testadas oito situações que resultaram em dezesseis cenários de cálculo. Procurou-se demonstrar a eficiência do método das características (MOC) com a aproximação de 1ª ordem para pequenas variações do fator de atrito em relação à aproximação de 2ª ordem comprovando ser suficiente a primeira, para os exemplos estudados levando em consideração o termo de atrito como referência de estabilidade. Demonstrou-se também um estudo hipotético simulando a instabilidade para altos termos de atrito.

PINTO, M. R. Dimensionamento econômico de redes de distribuição de água considerando os custos de manutenção e de implantação. 2014 127 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-13T16:50:18Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_mrpinto.pdf: 2290253 bytes, checksum: fec2ed2e62c34a26b2219680a6e4c9ff (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-14T14:31:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_mrpinto.pdf: 2290253 bytes, checksum: fec2ed2e62c34a26b2219680a6e4c9ff (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-14T14:31:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_mrpinto.pdf: 2290253 bytes, checksum: fec2ed2e62c34a26b2219680a6e4c9ff (MD5) Previous issue date: 2014-02-04 / We present an approach for project optimization problem of networks water supply (RDA), considering the deployment cost (CI) and the cost of maintenance (MC) simultaneously applying a multi-population and multiobjective algorithm. An RDA can be seen as a graph whose edges are the conduits and the vertices are the nodes. Choose the diameters that make the most economical network given the restrictions techniques is a combinatorial problem for which direct methods may become unworkable when considering increasing numbers snippets. The optimization problem is tackled to minimize both CI and CM of an RDA, considering it to the cost of conduits according to their diameters and lengths. To carry out optimization was developed the evolutionary algorithm (EA) Hybrid Multi-Island-niched Pareto Genetic Algorithm (MINPGA), merge output adapted from a multi-population algorithm, MIIGA, another multi-objective algorithm based on Niche Pareto, the NPGA. How hydraulic simulator was used Environment Protection Agency Network Engine Tool (EPANET). The optimization scheme of Network By Evolutionary Algorithm (ONEBEAR) has been developed and applied to three different network sizes and layouts, one of with 666 snippets. A computer program was written to implement the ONEBEAR, connecting the EPANET to MINPGA, allowing desired optimization. It has been shown, and the importance of considering the cost of maintenance over the life of a RDA address the feasibility of multi-objective optimization problem using an AE multi-population. The scheme shown robustness and flexibility, solving the problem of optimization for both branched networks and for looped networks and a network with 666 excerpts. The Pareto front generated for each problem showed the dominant solutions considered viable. The viability of the networks was checked for compliance with technical requisite minimum pressure per node, calculated by EPANET. The smaller networks and CI / Apresenta-se uma abordagem para o problema de otimização de projetos de redes de distribuição de água (RDA), considerando-se o custo de implantação (CI) e o custo de manutenção (CM) simultaneamente, aplicando-se um algoritmo multi-população e multiobjetivo. Uma RDA pode ser vista como um grafo cujas arestas são os condutos e o vértices são os nós. Escolher os diâmetros que tornam a rede mais econômica atendendo a restrições técnicas é um problema combinatório para o qual métodos diretos podem se tornar inviáveis ao se considerar números crescentes de trechos. O problema de otimização abordado consiste em minimizar simultaneamente CI e CM de uma RDA, considerando para isso o custo dos condutos de acordo com seus diâmetros e comprimentos. Para proceder a otimização foi desenvolvido o algoritmo evolucionário (AE) híbrido Multi-Island Niched-Pareto Genetic Algorithm (MINPGA), resultado da junção adaptada de um algoritmo multi-população, o MIIGA, a outro algoritmo multi-objetivo baseado em Nicho de Pareto, o NPGA. Como simulador hidráulico foi utilizado o Environment Protection Agency Network Engine Tool (EPANET). O esquema Optimization of NEtwork By Evolutionary AlgoRithm (ONEBEAR) foi desenvolvido e aplicado a três redes de tamanhos e traçados distintos, sendo uma delas com 666 trechos. Um programa computacional foi escrito para implementar o ONEBEAR, conectando o EPANET ao MINPGA, possibilitando assim otimização pretendida. Mostrou-se, além da importância de se considerar o custo de manutenção ao longo da vida útil de uma RDA, a viabilidade de abordar o problema de otimização multi-objetivo por meio de um AE multi-população. O esquema mostrou robustez e flexibilidade, resolvendo o problema de otimização tanto para redes ramificadas quanto para redes malhadas e com uma rede com 666 trechos. A frente de Pareto gerada para cada problema mostrou as soluções dominantes consideradas viáveis. A viabilidade das redes foi verificada quanto ao atendimento ao requesito técnico de pressão mínima por nó, calculada pelo EPANET. As redes de menor CI e