Submitted by Arianne Vellasco Gomes (ariannevellasco@gmail.com) on 2018-06-15T18:52:22Z No. of bitstreams: 1 Arianne_Vellasco_Gomes_TESE_POSMAT_2018.pdf: 4211125 bytes, checksum: 16221f3149817fbc6e4db2f2026f2f14 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br) on 2018-06-18T17:39:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gomes_av_dr_bauru.pdf: 3510911 bytes, checksum: 2abe98b4f93107bb6dc267a184ebef70 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T17:39:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gomes_av_dr_bauru.pdf: 3510911 bytes, checksum: 2abe98b4f93107bb6dc267a184ebef70 (MD5) Previous issue date: 2018-04-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Tópicos fundamentais da estrutura eletrônica de materiais cristalinos, são investigados de forma generalizada mediante o Cálculo Fracionário. São calculadas as bandas de energia, as funções de Bloch e as funções de Wannier, para a equação de Schrödinger fracionária com derivada de Riesz. É apresentado um estudo detalhado do caráter não local desse tipo de derivada fracionária. Resolve-se a equação de Schrödinger fracionária para o modelo de Kronig-Penney e estuda-se os efeitos da ordem da derivada e da intensidade do potencial. Verificou-se que, ao passar da derivada de segunda ordem para derivadas fracionárias, o comportamento assintótico das funções de Wannier muda apreciavelmente. Elas perdem o decaimento exponencial, e exibem um decaimento acentuado em forma de potência. Fórmulas simples foram dadas para as caudas das funções de Wannier. A banda de energia mais baixa mostrou-se estar relacionada ao estado ligado de um único poço quântico. Sua função de onda também apresentou decaimento em lei de potência. As bandas de energia superiores mudam de comportamento em função da intensidade do potencial. No caso inteiro, a largura de cada uma dessas bandas diminui. No caso fracionário, diminui inicialmente e depois volta a aumentar, aproximando-se de um valor infinito à medida que a intensidade do potencial tende ao infinito. O grau de localização das funções de Wannier, expresso pelo desvio padrão da posição, mostra um comportamento similar ao da largura das bandas de energia. Além dos cristais perfeitos a Ciência de Materiais estuda cristais com defeito. Os defeitos são responsáveis por muitas propriedades de interesse tecnológico e podem induzir estados localizados. Neste trabalho, calculado o estado localizado de menor energia no modelo de Kronig-Penney fracionário com defeito, mediante método das transformadas de Fourier e das funções de Wannier. Verificou-se que este estado também decai em forma de lei de potência. / Basics topics on the electronic structure of crystalline materials are investigated in a generalized fashion through Fractional Calculus. The energy bands, the Bloch and Wannier functions for the fractional Schr odinger equation with Riesz derivative are calculated. The non-locality of the Riesz fractional derivative is analyzed. The fractional Schr odinger equation is solved for the Kronig-Penney model and the e ects of the derivative order and the potential intensity are studied. It was shown that moving from the integer to the fractional order strongly a ects the asymptotic behavior of the Wannier functions. They lose the exponential decay, gaining a strong power-law decay. Simple formulas have been given for the tails of the Wannier functions. A close relatim between the lowest energy band and the bound state of a single quantum well was found. The wavefunction of the latter decays as a power law. Higher energy bands change their behavior as the periodic potential gets stronger. In the integer case, the width of each one of those bands decreases. In the fractional case, it initially decreases and then increases. The width approaching a nite value as the strength tends to in nity. The degree of localization of the Wannier functions, as expressed by the position standard deviation, behaves similarly to the width of the energy bands. In addition to perfect crystals, Materials Science studies defective crystals. Defects are responsible for many properties of technological interest and can induce localized states. In this work, the localized state of lowest energy in the fractional Kronig-Penney model with defect is calculated through of the Fourier transform method and the Wannier functions. It was shown that is decays as a power law.

The Topological Sensitivity Analysis results in a scalar function, denoted as Topological Derivative, that supplies for each point of the domain of definition of the problem the sensitivity of a given cost function when a small hole is created. However, when a hole is introduced, it is no longer possible to stablish a homeomorphism between the domains. Due to this mathematical difficulty the Topological Derivative may become restrictive, nevertheless be extremely general. Thus, in the present work it is proposed a new method to calculte the Topological Derivative via Shape Sensitivity Analysis. This result, formally proved through a theorem, leads to a simpler and more general methodology than the others found in the literature. The Topological Sensitivity Analysis is performed for several Engineering problems, and the obtained results are used to improve the design of mechanical devices by introducing holes. The same theory developed to calculate the Topological Derivative is used to determine the sensitivity of the cost function when a small incrustation is introduced in each position of the domain, resulting in a novel concept denoted as Configurational Sensitivity Analysis, being discussed some possible applications in the context of Inverse Problems and modelling of phenomena that experiment changes in the physical properties of the medium. Thus, the methodology developed in the present work results in a framework with potential applications in Topology Optimization, Inverse Problems and Mechanical Modelling, which may be seen, from now on, not only as a method to calculate the Topological Derivative, but as a promising research area in Computational Modelling. / A análise de Sensibilidade Topológica resulta em uma função escalar, denominada Derivada Topológica, que fornece para cada ponto do domínio de definição do problema a sensibilidade de uma dada função custo quando um pequeno furo é criado. No entanto, ao introduzir um furo, não é mais possível estabelecer um homeomorfismo entre os domínios envolvidos. Devido a essa dificuldade matemática a Derivada Topológica pode se tornar restritiva, não obstante seja extremamente geral. No presente trabalho, portanto, é proposto um novo método de cálculo da Derivada Topológica via Análise de Sensibilidade à Mudança de Forma. Este resultado, formalmente demonstrado através de um teorema, conduz a uma metodologia mais simples e geral do que as demais encontradas na literatura. A Análise de Sensibilidade Topológica é então realizada em diversos problemas da Engenharia e os resultados obtidos são empregados para melhorar o projeto de componentes mecânicos mediante a introdução de furos. A mesma teoria desenvolvida para calcular a Derivada Topológica é utilizada para determinar a sensibilidade da função custo ao introduzir uma pequena incrustação numa dada posição do domínio, resultando em um novo conceito denominado Análise de Sensibilidade Configuracional, sendo discutidas suas possíveis aplicações no contexto de Problemas Inversos e de modelagem de fenômenos que experimentam mudanças nas propriedades físicas do meio. Assim, a metodologia aqui desenvolvida é uma ferramenta em potencial tanto de Otimização Topológica quanto de Problemas Inversos e de Modelagem Mecânica, podendo ser vista, a partir de agora, não somente como um método de cálculo da Derivada Topológica, mas como uma promissora área de pesquisa em Modelagem Computacional.

Este trabalho tem por objetivo estudar a restauração e segmentação de imagens médicas e sua aplicação na Modelagem do Sistema Cardiovascular Humano. O aumento da complexidade na ciência tem motivado o intercâmbio de conhecimento e técnicas entre diferentes disciplinas. Neste sentido a Derivada Topológica, originariamente concebida para tratar de maneira adequada problemas de otimização de topologia e problemas inversos, é utilizada no processamento de imagens. No caso de restauração, são estudadas duas alternativas baseadas na equação de difusão de calor, sendo uma abordagem estacionária e outra evolutiva. Para estudar a performance dos respectivos algoritmos propostos diversas imagens são restauradas e os resultados são quantitativamente comparados com resultados obtidos empregando outros algoritmos amplamente encontrados na literatura. Também é discutido neste trabalho o problema de segmentação que consiste em identificar objetos e regiões em uma imagem. Este problema também é abordado utilizando a derivada topológica, sendo apresentadas duas técnicas inovadoras. A primeira baseada na derivada topológica contínua e a outra em simplificações desta, chegando-se em uma versão discreta, de menor custo computacional. A performance dos respectivos algoritmos é testada segmentando diferentes imagens e comparando os resultados com os de outros métodos usualmente utilizados na literatura. Em ambas aplicações (restauração e segmentação), é realizada uma análise da influência dos parâmetros associados a cada algoritmo nos resultados do processamento. Por último, é estudado o uso de técnicas de modelagem na simulação computacional do Sistema Cardiovascular Humano (SCVH). O objetivo deste estudo é a integração das técnicas de processamento de imagens propostas com os modelos necessários na simulação computacional do SCVH. Cabe ressaltar que, na atualidade, modelos multidimensionais que integram representações das diversas partes do sistema cardiovascular com diferente nível de detalhe, são amplamente utilizados. Para criar estes tipos de modelos, informações de diversas origens e variada natureza devem ser tratadas, requerendo-se o desenvolvimento de ferramentas computacionais que permitam operar com grandes volumes de dados. No entanto, não existe na atualidade uma ferramenta deste tipo. Sendo assim, e com o intuito de suprir esta deficiência, foi desenvolvido um sistema chamado HeMoLab - Laboratório de Modelagem em Hemodinâmica, o qual é descrito neste trabalho. Por último, são apresentados alguns resultados obtidos com este sistema computacional. / The objective of this work is to study the restoration and segmentation of medical images and its application to Modeling the Human Cardiovascular System (HCVS). The growing complexity in science has motivated the exchange of knowledge and techniques between different scientific disciplines. In this sense the Topological Derivative, originally conceived to treat in an adequate manner topology optimization and inverse problems, is applied to image processing. In the case of image restoration, two different alternatives based on the heat diffusion equation are studied, being a stationary and an evolutive approach. In order to study the performance of these algorithms, different images are restored and the results are quantitatively compared to other methods widely used on the literature. In this work we also discuss the segmentation problem, where the objective is to identify objects or regions in an image. This problem is also considered using the topological derivative, were two novel techniques are proposed. The first is based on the continuous topological derivative and the other, on a simplified discrete version with lower computational cost. The performance of the corresponding algorithms is tested segmenting different images and comparing the results to those obtained with other commonly used methods. In both cases (restoration and segmentation), is performed an analysis of the algotrithms parameters influence on the processing results. Finally, the use of computational modeling in the simulation of the HCVS is discussed. The aim of this study is the integration of the proposed image processing techniques with computational models of the HCVS. Nowadays, the use of multidimensional models, that merge representations of different parts of the HCVS with different degrees of detail, are widely used. In order to create this type of models, information of different kinds and nature has to be treated, requiring the development of computational tools that allow to handle large data sets. As such a tool does not exist at the time, a software called HeMoLab - Hemodynamics Modeling Laboratory was developed to fulfill this need. This computational tool is described and some results obtained with it are presented.

The topological derivative provides the sensitivity of a given shape functional with respect to an infinitesimal non-smooth domain pertubation (insertion of hole or inclusion, for instance). Classically, this derivative comes from the second term of the topological asymptotic expansion, dealing only with inifinitesimal pertubations. However, for pratical applications, we need to insert pertubations of finite sizes.Therefore, we consider other terms in the expansion, leading to the concept of higher-order topological derivatives. In a particular, we observe that the topological-shape sensitivity method can be naturally extended to calculate these new terms, resulting in a systematic methodology to obtain higher-order topological derivatives. In order to present these ideas, initially we apply this technique in some problems with exact solution, where the topological asymptotic expansion is obtained until third order. Later, we calculate first as well as second order topological derivative for the total potential energy associated to the Laplace equation in two-dimensional domain pertubed with the insertion of a hole, considering homogeneous Neumann or Dirichlet boundary conditions, or an inclusion with thermal conductivity coefficient value different from the bulk material. With these results, we present some numerical experiments showing the influence of the second order topological derivative in the topological asymptotic expansion, which has two main features:it allows us to deal with pertubations of finite sizes and provides a better descent direction in optimization and reconstruction algorithms. / A derivada topológica fornece a sensibilidade de uma dada função custo quando uma pertubação não suave e infinitesimal (furo ou inclusão, por exemplo) é introduzida. Classicamente, esta derivada vem do segundo termo da expansão assintótica topológica considerando-se apenas pertubações infinitesimais. No entanto, em aplicações práticas, é necessário considerar pertubação de tamanho finito. Motivado por este fato, o presente trabalho tem como objetivo fundamental introduzir o conceito de derivadas topológicas de ordem superiores, o que permite considerar mais termos na expansão assintótica topológica. Em particular, observa-se que o topological-shape sensitivity method pode ser naturalmente estendido para o cálculo destes novos termos, resultando em uma metodologia sistemática de análise de sensibilidade topológica de ordem superior. Para se apresentar essas idéias, inicialmente essa técnica é verificada através de alguns problemas que admitem solução exata, onde se calcula explicitamente a expansão assintótica topológica até terceira ordem. Posteriormente, considera-se a equação de Laplace bidimensional, cujo domínio é topologicamente pertubado pela introdução de um furo com condição de contorno de Neumann ou de Dirichlet homogêneas, ou ainda de uma inclusão com propriedade física distinta do meio. Nesse caso, são calculadas explicitamente as derivadas topológicas de primeira e segunda ordens. Com os resultados obtidos em todos os casos, estuda-se a influência dos termos de ordem superiores na expansão assintótica topológica, através de experimentos numéricos. Em particular, observa-se que esses novos termos, além de permitir considerar pertubações de tamanho finito, desempenham ainda um importante papel tanto como fator de correção da expansão assintótica topológica, quanto como direção de descida em processos de otimização. Finalmente, cabe mencionar que a metodologia desenvolvida neste trabalho apresenta um grande potencial para aplicação na otimização e em algoritimos de reconstrução.

Dissertação (mestrado) - Albert-Ludwig-Universität Freiburg i.Br. Juristische Fakultät, Alemanha, 1998. / Bibliografia: p. 53-56. / Inclui notas de rodapé.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-28Bitstream added on 2014-06-13T18:49:28Z : No. of bitstreams: 1 moreira_mr_me_ilha.pdf: 1357345 bytes, checksum: 0cd0261b936a9aacf1f408322f1ec3be (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Em alguns problemas práticos, por exemplo, no controle de vibrações de sistemas mecânicos utilizando acelerômetros como sensores, é mais fácil obter a da derivada do vetor de estado do que o vetor de estado. Esta dissertação mostra que plantas lineares e invariantes no tempo descritas pelas matrizes {A,B,C,D}, cuja saída é a derivada do vetor de estado, são não observáveis e não estabilizáveis com realimentação da saída, quando det(A)=0. A impossibilidade de rejeição de distúrbios constantes, somados à entrada da planta quando det(A) 6= 0, realimentando-se a saída com controladores estáticos, foi também demonstrada. Adicionalmente, são propostas novas técnicas de controle para uma classe de sistemas não lineares com incertezas variantes no tempo. Condições na forma de desigualdades matriciais lineares, em inglês Linear Matrix Inequalities (LMIs), para o projeto de sistemas de controle empregando realimentação derivativa estática da derivada do vetor de estado, que ao mesmo tempo estabiliza a planta e maximiza o limite de incerteza do termo não linear, são estabelecidas com base em funções quadráticas de Lyapunov. Posteriormente estendem-se as condições de estabilidade robusta para sistemas não lineares com incertezas variantes no tempo e incertezas politópicas, que podem também representar falhas estruturais. O projeto do controlador é realizado através de condições baseadas em LMIs que, quando factíveis, podem ser resolvidas facilmente utilizando técnicas de programação convexa. Essa metodologia permite a inclusão de restrições de desempenho no projeto, como por exemplo, na taxa de decaimento e na norma de ganho dos controladores, de modo a atender às restrições do projeto. São apresentadas análises e resultados considerando o sinal de controle nulo e empregando realimentação derivativa estática do vetor de estado... / In some practical problems, for instance in the control of mechanical systems using accelerometers as sensors, it is easier to obtain the state-derivative vectors than the state vectors. This dissertation shows that (i) linear time-invariant plants given by the state-space model matrices {A,B,C,D} with output equal to the state-derivative vector are not observable and can not be stabilizable by using an output feedback if det(A) = 0 and (ii) the rejection of a constant disturbance added to the input of the aforementioned plants, considering det(A) 6= 0, and a static output feedback controller is not possible. The proposed results can be useful in the analysis and design of control systems with state-derivative feedback. Additionally, a new procedure for the control of a class of nonlinear systems with time-varying uncertainties using static statederivative feedback is proposed. Conditions based on Linear Matrix Inequalities (LMIs) for the design of robust controllers using state-derivative feedback, which simultaneously stabilizes the system and maximizes the uncertainty bound of the nonlinear term are proposed. Robust stability conditions for nonlinear systems with uncertainties and time-varying polytopic uncertainties, known as structural failures, are also presented. The controller design are based on LMIs which, when feasible, can be easily solved using convex programming techniques. This methodology allows the inclusion of performance constraints on the design, such as the decay rate and gain bounds in order to meet the design requirements. The dissertation considered cases where the control signal is equal to zero and with a state-derivative feedback. The elaboration of the theory for systems with n nonlinearities is illustrated through examples covering a single nonlinearity, with and without two polytopic uncertainties (and structural failures), and two nonlinearities... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-01-31T12:37:20Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2719783 bytes, checksum: 00456e5b8ca69f853baec641a28cd6f2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-31T12:37:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2719783 bytes, checksum: 00456e5b8ca69f853baec641a28cd6f2 (MD5) Previous issue date: 2016-04-01 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The β-D-glucans are polysaccharides constituting the cell wall of yeasts such as Saccharomyces cerevisiae. Evidence shows polymers have several beneficial effects, mainly related to immunomodulation. However, their action on platelet and endothelial function is understudied. This study aimed to evaluate the effect of (1-3) (1-6) β-D-glucan extracted from S. cerevisiae and derivative carboxymethylated (CM-G) on vascular and platelet function in rats. The animals were treated orally with CM-G and BG-Sc at a dose of 20 mg/kg daily for eight days and the controls received saline as placebo. At end, were collected blood and thoracic aortic artery to study platelet activation and aggregation by light transmission, flow cytometry, vascular reactivity and cytokine assay. In vitro studies of platelet activation and aggregation induced by adenosine diphosphate (ADP) and collagen were conducted with CM-G at different concentrations (100 and 300 μg/mL). Significant reduction in IL-8 levels (4,18 ± 0,72 pg/mL) in the group treated with CM-G was also found when compared to control (22,7 ± 6,9 pg/mL) and the BG-Sc group (16,4 ± 2,4 pg/mL). The reactivity studies shows BG-Sc and CM-G had no influence on vascular response to phenylephrine (PHE) compared to the control. In the group treated with BG-SC, the response to vasorelaxantes agents such as acetylcholine (ACH; Emax = 90,2 ± 14,1%; pD2 = 6,36 ± 0,30 M) and sodium nitroprusside (SNP; Emax = 92,3 ± 2,4%; pD2 = 10,21 ± 0,10M) were impaired compared to controls (ACH: Emax = 100 ± 7,5%; pD2 = 8,17 ± 0,25 M; SNP: Emax = 100 ± 9,5%; pD2 = 11,18 ± 0,27 M). However, treatment with CM-G (max = 93,1 ± 2,7%; pD2 = 11,71 ± 0,07 M) increased the potency of NPS when compared with the control (Emax = 100 ± 9.5%; pD2 = 11.18 ± 0.27). In vitro studies of platelet aggregation by light transmission reveals CM-G inhibited the aggregation stimulated by ADP in doses of 100 and 300 mg/ml, reaching 25,7 ± 2,7% and 14,8 ± 3,2% of aggregation, respectively. When aggregation was induced by collagen, only the dose 300 mg/ml had inhibitory activity (33 ± 6,2%). The antiplatelet effect was similar to acetylsalicylic acid when the aggregation was generate by ADP. Aggregation inhibition was also demonstrated by flow cytometry, however was observed that CM-G had no effect on platelet activation. In treated animals, there was inhibition of platelet aggregation induced by ADP (45% ± 3,9 and 45 ± 6%, respectively). However, when induced by collagen, antiplatelet effect was observed only in animals receiving the BG-Sc (22,6 ± 7,7%). The treatment and in vitro aggregation assays suggest that CM-G appears to be more selective for ADP. The findings indicate the CM-G and BG-Sc feature antiplatelet effect and modulating vascular function. Thus, the use of these polysaccharides may be a possible tool for the prevention of cardiovascular diseases / As β-D-glucanas são polissacarídeos constituintes da parede celular de leveduras, como a Saccharomyces Cerevisae. Evidências mostram que esses polímeros possuem diversos efeitos benéficos, principalmente relacionados a imunomodulação. Entretanto, a sua ação sobre a função plaquetária e endotelial é pouco estudada. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da (1-3) (1-6) β-d-glucana extraída de S. cerevisae e do seu derivado carboximetilado (CM-G) sobre a função vascular e plaquetária em ratos. Os animais foram tratados por via oral com CM-G e BG-Sc na dose de 20 mg/Kg, diariamente, durante oito dias, e os controles receberam solução salina como placebo. Ao final, foram coletados o sangue e a artéria aorta torácica para estudos de agregação e ativação plaquetária por transmissão luminosa, citometria de fluxo, reatividade vascular e dosagem de citocinas. Foram realizados estudos in vitro de agregação e ativação plaquetária induzida por adenosina difosfato (ADP) e colágeno com a CM-G em diferentes concentrações (100 e 300 μg/mL). Constatou-se redução significativa dos níveis de IL-8 (4,18±0,72 pg/mL) no grupo tratado com CM-G ao se comparar com o grupo controle (22,7±6,9 pg/mL) e com o grupo BG-Sc (16,4±2,4 pg/mL). Os estudos de reatividade mostraram que a BG-Sc e a CM-G não exerceram influência sobre a resposta vascular da fenilefrina (PHE) em relação ao controle. No grupo tratado com BG-SC, a resposta aos agentes vasorelaxantes acetilcolina (ACH; Emax = 90,2 ± 14,1%; pD2 = 6,36 ± 0,30 M) e nitroprussiato de sódio (NPS; Emax = 92,3± 2,4%; pD2 = 10,21 ± 0,10M) foram prejudicadas em relação aos controles (ACH: Emax = 100 ± 7,5%; pD2 = 8,17 ± 0,25 M; NPS: Emax = 100 ± 9,5%; pD2 = 11,18 ± 0,27 M). Porém, o tratamento com a CM-G (Emax = 93,1 ± 2,7 %; pD2 = 11,71 ± 0,07 M) aumentou a potência do NPS quando comparado com o controle (Emax = 100 ± 9,5%; pD2 = 11,18 ± 0,27 M). Os estudos de agregação plaquetária in vitro por transmissão luminosa revelam que a CM-G inibiu a agregação estimulada por ADP nas doses de 100 e 300 μg/mL, atingindo 25.7±2.7% e 14.8±3.2% de agregação, respectivamente. Quando a agregação foi induzida pelo colágeno, apenas a dose 300 μg/mL teve ação inibitória (33 ± 6,2%). O efeito antiagregante foi similar ao ácido acetilsalicílico quando a agregação foi induzida por ADP. Inibição da agregação também foi demonstrada na técnica de citometria de fluxo, porém observou-se que a CM-G não afetou a ativação plaquetária. Nos animais tratados, verificou-se inibição da agregação plaquetária induzida por ADP (45 ± 3.9% e 45 ± 6 %, respectivamente). Entretanto, quando induzido por colágeno, o efeito antiagregante foi visto apenas nos animais que receberam BG-Sc (22.6 ± 7.7%). O tratamento e os ensaios de agregação in vitro sugerem que a CM-G parece ser mais seletiva para o ADP. Os achados indicam que a CM-G e a BG-Sc apresentam efeito antiagregante e moduladora da função vascular. Assim, o uso desses polissacarídeos pode ser uma possível ferramenta para a prevenção de doenças cardiovasculares.

Orientador: Maria de Lourdes Bueno Trindade Galo / Banca: Renata Ribeiro de Araújo Rocha / Banca: Waterloo Pereira Filho / Resumo: Os recentes avanços na tecnologia de Sensoriamento Remoto proporcionaram o desenvolvimento de sensores orbitais com altíssima resolução espectral, capazes de fornecer medidas radiométricas em bandas estreitas e contínuas para cada pixel da imagem, definindo curvas espectrais com potencial de discriminar diferentes componentes da matéria. Diante disso, o objetivo geral deste trabalho foi de avaliar a contribuição de imagens hiperespectrais na identificação de componentes opticamente ativos presentes em um corpo d'água, considerado de boa qualidade. Para tanto, uma imagem hiperespectral Hyperion foi adquirida simultaneamente com variáveis limnológicas coletadas em alguns pontos georreferenciados no reservatório de Itupararanga. Após a correção atmosférica da imagem, extraíram curvas espectrais nos locais geográficos dos pontos, nos quais se aplicaram técnicas de análise de espectros, tais como, remoção do contínuo, razão de bandas e análise derivativa. Os dados hiperespectrais originais e os resultantes da aplicação de técnicas foram correlacionados com algumas variáveis limnológicas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The recent improvements in the technology of Remote Sensing are providing the development of sensors with high spectral resolution that can supply radiometric measurements in narrow and continuous bands for each pixel of the image, defining spectral curves with potential of separating several components of the matter. Due to that, the general objective of this work was evaluating the contribution of hyperspectral images in the identification of optically active constituents present in a body of water, considered good quality. To reach the proposed objective, a hyperspectral imagery of EO-1/Hyperion orbital sensor was acquired simultaneously with limnological variables collected in some points in the body of water. After correcting the atmospheric effects, in the geographical locations of those points, spectral curves of the hyperspectral image were extracted, in which techniques of spectral analysis were applied, such as, continuum removal, derivative analysis and ratio analysis. The hyperspectral original data and the resultants of the application of techniques were correlated with some limnological variables. Of the applied techniques, the derivative analysis provided better differentiation among the optically active constituents... (Complete abstract, click electronic access below) / Mestre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O processo mais utilizado para a união de tubos de aço para o transporte de óleo e gás é a soldagem. Embora ainda se utilize a soldagem manual, a soldagem mecanizada e até mesmo a automatizada vem ganhando espaço. Assim, este trabalho comtempla a soldagem circunferencial em meia cana de tubos API 5L X65 de 8” de diâmetro nominal e 8,0 mm de espessura, junta de topo com chanfro estreito (abertura de 30°) e preparação em V, por meio de dispositivo de deslocamento (soldagem mecanizada) e com variação de parâmetros (soldagem automatizada). São apresentados os parâmetros de soldagem encontrados para a confecção da junta soldada em dois passes (um de raiz e outro de enchimento/acabamento). Os parâmetros selecionados para o passe de raiz foram retirados de um estudo anterior servindo também como forma de validação de resultados, ora obtidos na soldagem em chapas e, agora em tubos. Foram avaliados os processos GMAW com transferência metálica por curto-circuito em modo convencional e controlado (processos derivativos) utilizando fontes comerciais com diferentes tecnologias (RMD, STT e CMT). Logo após a determinação dos parâmetros de enchimento, foram realizados ensaios mecânicos voltados para sua validação (tração uniaxial, dobramento de face e raiz, nick break, impacto, dureza e macrografia,). Os resultados obtidos para o RMD e CMT foram adequados inicialmente em todos os ensaios e, em um, segundo momento foram também adequados para o STT. Entretanto, os ensaios realizados para processo convencional revelaram a existência de falta de fusão o que levou a necessidade de determinação de novos parâmetros de enchimento. Assim, foi projetado e construído um Sistema de Variação de Parâmetros para Soldagem Circunferencial (SVP) que permite a variação, em função da posição angular (inclinômetro), dos parâmetros mais adequados para cada uma das três posições angulares (plana, vertical e sobrecabeça). Para o processo convencional com variação de parâmetros foi possível obter ganhos em termos de tempo para execução da soldagem da ordem de 38% para a raiz e 30% para o enchimento. / Welding is one of the most employed process for joining steel pipes. Although, manual welding is still the most used one, mechanized version and even automatized one have increased its demand. Thus, this work deals with girth welding of API 5L X65 pipes with 8” of nominal diameter and 8.0 mm thickness, beveled with V-30º narrow gap. Torch is moved by a bug carrier (mechanized welding) and further the parameters are controlled as a function of angular position (automatized welding). Welding parameters are presented for filling the joint with two-passes (root and filling/capping passes). Parameters for the root pass were extracted from previous author´s work with weldments carried out in plates, but validated in this work for pipe welding. GMAW processes were assessed with short-circuit metal transfer in both conventional and derivative modes using different technologies (RMD, STT and CMT). After the parameter determination, mechanical testing was performed for welding qualification (uniaxial tension, face and root bending, nick break, Charpy V-notch impact, microhardness and macrograph). The initially obtained results for RMD and CMT were acceptable for all testing and, in a second moment, also for the STT. However, weld beads carried out by using the conventional process failed and revealed the existence of lack of fusion, which required further parametrization. Thus, a Parameter-Variation System for Girth Welding (SVP) was designed and built to allow varying the welding parameters as a function of angular position by using an inclinometer. The parameters were set for each of the three angular positions (flat, vertical downhill and overhead). By using such equipment and approach, the conventional process with parameter variation allowed reducing the welding time for joint accomplishment of the order of 38% for the root pass and 30% for the filling/capping pass. / Tese (Doutorado)

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:59:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2233780 bytes, checksum: 36fd18af67f2bd8e2c76af844131f20c (MD5) Previous issue date: 2012-08-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Heterocyclic compounds are the biggest sources of synthetic drugs and have grown exponentially with important applications in the pharmaceutical industry. Amongst the heterocyclic compounds, it has been highlighted the thiophenes category and its derivatives, which call attention for presenting important pharmacological actions, especially analgesic and the anti-inflammatory ones. The present study aims to investigate the Antinociceptive, anti-inflammatory activity and acute pre-clinical from tiophenic derivative 6CN10. The behavioral pharmacological screening of treated animals (250, 500 and 1000 mg/kg) showed changes, such as analgesia and ambulation reduction. There was no death of animals or the presence of toxic signs. From the pharmacological screening was determined the use of three doses (25, 50 and 100 mg/kg) for other studies. In the Rota rod and open field tests, there were no changes in the motor coordination of animals, discarding the possibility of a myorelaxant effect. Through models of nociception inducers, such as the abdominal constriction induced by acetic acid, formalin and hot plate, it was noticed a dose-dependent Antinociceptive activity of 6CN10. Such effect did not show itself to be associated to the opioid via of central analgesia, once this derivative did not produce any significant effect in the hot plate test, and because it has not been blocked by naloxone, an pattern antagonist opioid. The 6CN10 inhibited significantly the time of paw licking in both phases of the formalin test, especially at the inflammatory phase, being needed an analysis of the anti-inflammatory activity of the derivative. For this purpose, it was used the model of induced peritonitis by carrageenan, where there was inhibition of neutrophil migration to the intra-peritoneal cavity of treated animals, demonstrating the anti-inflammatory activity of 6CN10. In the acute toxicological study after treatment with the dosage of 1000 mg/kg 6CN10, it was observed a reduction in the food intake and in the body weight in females. The examined hematological parameters remained unaffected. The treatment was able to raise levels of ALT and AST, in both sexes, corroborating with histopathological findings that showed evidence of Hepatotoxicity. The kidneys, heart and lungs showed no histological particularities. Therefore, the results presented in this study showed a promising effect of 6CN10 as an analgesic and anti-inflammatory substance, however its security should be better investigated. / Os compostos heterocíclicos são as maiores fontes de fármacos sintéticos e têm crescido exponencialmente apresentando importantes aplicações na indústria farmacêutica. Entre os compostos heterocíclicos destacamos a classes dos tiofenos e seus derivados, que despertam grande interesse por apresentarem ações farmacológicas importantes, sobretudo, analgésica e antiinflamatória. O presente estudo se propôs a investigar a atividade antinociceptiva, antiinflamatória e a toxicidade pré-clínica aguda do derivado tiofênico 6CN10. A triagem farmacológica comportamental dos animais tratados (250, 500 e 1000 mg/kg) demonstrou alterações, tais como, analgesia e redução da ambulação. Não houve morte dos animais, nem presença de sinais tóxicos. A partir da triagem farmacológica determinou-se a utilização de três doses (25, 50 e 100 mg/kg) para os demais estudos. Nos testes de rota rod e campo aberto, não foram observadas alterações na coordenação motora dos animais, descartando a possibilidade de um efeito miorelaxante. Por meio de modelos indutores de nocicepção, como os testes das contorções abdominais induzidas por ácido acético, da formalina e da placa quente, foi observado uma atividade antinociceptiva dose-dependente de 6CN10. Tal efeito não demonstrou associar-se à via opióide de analgesia central, uma vez que este derivado não produziu efeito significativo no teste da placa quente, e por não ter sido bloqueado pela naloxona, um antagonista opióide padrão. 6CN10 inibiu significativamente o tempo de lambedura da pata em ambas as fases do teste formalina, sobretudo na fase inflamatória, se fazendo necessário uma análise da atividade antiinflamatória do derivado. Para este fim, utilizou-se o modelo de peritonite induzida pela carragenina, onde houve inibição da migração de neutrófilos para a cavidade intraperitoneal dos animais tratados, demonstrando a atividade antiinflamatória do 6CN10. No estudo toxicológico agudo após tratamento com a dose de 1000 mg/kg de 6CN10, foi observado redução da ingestão de alimentos e peso corpóreo nas fêmeas tratadas. Os parâmetros hematológicos analisados permaneceram inalterados. O tratamento foi capaz de elevar os níveis de ALT e AST, em ambos os sexos, corroborando com os achados histopatológicos que mostraram indícios de hepatotoxicidade. Os rins, coração e pulmões não apresentaram particularidades histológicas. Portanto, os resultados apresentados neste estudo evidenciaram um efeito promissor de 6CN10 como substância analgésica e antiinflamatória, contudo a sua segurança deve ser melhor investigada.