Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-21T04:20:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 190154.pdf: 2672817 bytes, checksum: 061ecab04093d34d4c4276a074872a3b (MD5) / Na área de distribuição de materiais em logística, existe um problema difícil de resolver, que é o atendimento de todos os pontos de uma área de distribuição, no menor tempo e na menor distância possíveis. O presente trabalho tem como objetivo dividir uma determinada área de distribuição de materiais a fim de obter um conjunto de zonas para cada uma das quais está associado um veículo que percorrerá uma distância a ser aproximada de forma a satisfazer restrições espaciais e temporais, minimizando o custo de operação da frota. O processo utilizado transforma o espaço contínuo em discreto e mantém ao mesmo tempo a robustez do modelo. Isso é possível, graças à aproximação baseada em uma função contínua para a obtenção das zonas dentro do espaço de distribuição. Para se conseguir a função contínua, é utilizada a aproximação em uma malha que cobre toda a área através de splines de ordem 2. Utilizando aproximações contínuas sobre a malha, a divisão da área em sub áreas (zonas), inicialmente será obtida de forma seqüencial através de uma distribuição por coordenadas polares. Após a 1a divisão, os baricentros de cada distrito são fixados para dar base a ajustes feitos em todas as zonas, com a aplicação do diagrama de Voronoi multiplicativo com pesos. Estes ajustes visam apropriar melhor estes distritos (zonas), modificando suas fronteiras. Os resultados obtidos com a aplicação do método demonstraram robustez com um custo computacional muito baixo, o que propicia uma utilização continuada possibilitando variações de configurações para se determinar o tipo ou capacidade de veículos mais adequados ao material objeto de distribuição.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-22T01:37:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 201658.pdf: 1666555 bytes, checksum: ff7c0f12fb0d8eebda7ef9493fdcde28 (MD5) / Compreendendo a eficácia do uso do Diagrama de Voronoi na obtenção de soluções em Logística, a presente tese, além de abordar os métodos e ferramentas que vêm sendo utilizados no dimensionamento e otimização de sistemas de distribuição física de produtos, investiga e propõe a implementação de um Algoritmo Genético, por ser um método clássico para problemas combinatoriais, e outro iterativo, para garantir maior consistência nas respostas sistêmicas. Analisando particularmente metodologias aplicáveis a sistemas de distribuição, este estudo considera a necessidade de dimensionamento e otimização de tempo e carga, para a resolução de problemas com um único depósito e frota homogênea de veículos, considerando possíveis bloqueios de difícil transposição nos percursos. Os mais significativos critérios empregados na defesa desta perspectiva são a utilização de uma aproximação contínua, o equilíbrio de cargas e tempos entre as zonas e propriedades de diversos tipos de diagramas de Voronoi, incluindo o diagrama de Voronoi com obstáculos. Além de mencionar os benefícios proporcionados pelos instrumentais desenvolvidos, esta tese apresenta um comparativo entre os resultados observáveis dos processos de Algoritmo Genético e do iterativo.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T19:46:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T01:51:19Z : No. of bitstreams: 1 152682.pdf: 7545585 bytes, checksum: 357f4dafad3a665d4abd932fe9e9e4f5 (MD5) / O sistema de equações gerados da discretização das EDP's de Navier-Stokes através do MVF é de segunda ordem e necessita de uma forma de linearização para que possa ser resolvida como um sistema linear de equações. Normalmente, o sistema de equações gerado da discretização é linearizado, seja na discretização de termos não-lineares, seja na linearização de termos fonte, possibilitando que a solução destas não linearidades possa ser obtida de forma iterativa. O presente trabalho visa, essencialmente, implementar nova linearização na discretização das equações de Navier-Stokes usando a expansão via Série de Taylor, conforme o método de Newton, com interpolação UpWind de 1a ordem. O objetivo é otimizar o custo computacional envolvido na solução do sistema de equações lineares gerado da discretização.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-12-15Bitstream added on 2014-06-13T19:12:25Z : No. of bitstreams: 1 paes_c_me_ilha.pdf: 1124164 bytes, checksum: b30843e958a40bb7c8b7ff4142f19d31 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho tem como objetivo estudar, através de investigações de espectros no infravermelho (FTIR), as transições de fases estruturais do sistema ferroelétrico titanato zirconato de chumbo, PbZr1-xTixO3 (PZT) no Contorno de Fase Morfotrópico (Morphotropic Phase Boundary, conhecido como MPB), região em que as propriedades elétricas desse material são máximas. Foram analisadas as soluções sólidas PbZr0,53Ti0,47O3 e PbZr0,54Ti0,46O3, que à temperatura ambiente encontram-se no interior do MPB e PbZr0,55Ti0,45O3, composição no limite da região do MPB, entre a fase monoclínica e a fase romboédrica, região ainda não bem definida e sob intensa investigação. Estudos estão centrados na freqüência e na meia largura dos modos stretching nos octaedros (BO6) da estrutura perovskita (ABO3) em função da temperatura. Anomalias encontradas para amostras com 47 e 46 mol % de PbTiO3 sugerem as transições da fase monoclínica de baixa para alta temperatura ( LT M F ? HT M F ), da fase monoclínica de alta temperatura para a coexistência da fase monoclínica com a fase tetragonal ( M F ? M F + T F ), e da coexistência da fase monoclínica com a tetragonal para a fase cúbica ( M F + T F ? C F ). Na amostra com 45 mol % de PbTiO3 foram encontradas anomalias que podem também estar associadas às transições de fases, mas que não foram possíveis de serem identificadas nas fases envolvidas. / The present work studies, through investigations of the spectra in infrared (FTIR), the transitions of structural phases of the ferroelectric system lead zirconate titanate, PbZr1- xTixO3 (PZT), in the Morphotropic Phase Boundary (MPB), region where the electrical properties of this material are at its maxiumun. We analyzed the solid solutions PbZr0,53Ti0,47O3 and PbZr0,54Ti0,46O3, which at room temperature are found within the MPB and also the composition PbZr0,55Ti0,45O3, that is located on the limit of the MPB - between the monoclinic and the rhombohedral phases - a not-yet defined region under intense investigation. Studies are concentrating on frequency and half width of the stretching modes in octahedrons (BO6) of the perovskite structure (ABO3) regarding temperature. Anomalies found in samples with 47 and 46 mol % of PbTiO3 suggest transitions in the monoclinic phase from low to high temperature ( LT M F ? HT M F ), from monoclinic phase of high temperature to the coexistence between the monoclinic phase with the tetragonal phase ( M F ? M F + T F ), and the coexistence between the monoclinic phase with tetragonal for the cubic phase ( M F + T F ? C F ). In the sample with 45 % mol of PbTiO3 we have found anomalies that can also be associated with phase transitions. Such transitions have not been possible to identify during the stages of this work.

Este trabalho trata da investigação do espaço de parâmetros de sistemas dinâmicos não-lineares de tempo contínuo. A análise é focada essencialmente em regiões de alta complexidade dinâmica; contendo as fases caóticas e regiões de peíodos altos. O objetivo não é uma análise completa da estrutura de bifurcações existentes, mas sim a investigação da estrutura e organização das regiões periódicas que existem encaixadas em meio às fases caóticas. Investigamos aqui alguns modelos físicos dissipativos, descritos por equações diferenciais ordinárias não-lineares de baixa ordem, como um laser de CO2 com perdas moduladas, um laser de semicondutor com injeção óptica, um circuíto eletrônico e o oscilador de Duffing. Investigamos a estrutura fina das regiões caóticas e reportamos algumas regularidades previamente não conhecidas no espaço de parâmetros de sistemas dinâmicos de tempo contínu. Em particular, mostramos a existência de vários tipos de estrutuaas e auto-similares, acumulações de estruturas auto-similares com adição de período; hierarquia de espirais em um sistema com simetria e recorrências nas fases caóticas no espaço de dois parâmetros de equações diferênciais não-lineares. Algumas destas regularidades poderiam ser verificadas experimentalmente para os sistemas investigados. A análise é baseada na computação de diagmmas de fase obtidos pela integração direta dos sisternas de equações diferenciais ordinárias não-lineares e estimativa numérica dos expoentes de Lyapunov. Os expoentes de Lyapunov selo codificados em urna conveniente metodologia que desenvolvemos. A metodologia que utilizamos aqui poderia ser uma alternativa aos métodos de continuação numérica largamente utilizados no estudo do espaço de parâmetros de equações diferenciais. / This work deals with the investigation of the paraneter space of continuous-time nonlinear dynamical systems. The analysis is focused mainly in regions of high dynamical complexity, containing the chaotic phases and regions of high periods. The goal is not a complete analysis of the bifurcation struture, but the investigation of the structure and organization of periodic regions that exist ernbedded in the chaotic phases. We investigate here some dissipative physical models, described by low-order nonlinear differential equations, such as a CO2 laser with modulated losses, a semiconductor laser with optical injection, an electmnic Circuit and the Duffing oscillator. We investigate the fine structure of the chaotic regions and we report some regularities previously unknown in the pamrneter space of continuous-time dynamical systems. In particular, we show the existence of several kinds of self-smilar structures, accumuations of self-similar stuctures with period adding, hierarchy af spirals in a system with symetry and recurrences in the chaotic phases in the two-parameter space of nonlinear differential equations. Some of these regularities could be verified experimentally for the investigated systems. The analysis is based on the computation of phase diagrams obtained by direct time integration of systems of nonlinear ordinary differential equations and numerical estimation of the Lyapunov exponents. The Lyapunov exponents are encoded in a convenient methodology that we developed. The methodology used here could be an altemative to the numerical continuation methods widely used in the study of the parameter space of nonlinear differential equations.

Neste trabalho analisamos imagens nas cores g (ou r) e i de 18 gal axias grand design, obtidas com telescópios no Monte Palomar, USA e nas ilhas Canárias, Espanha. As bandas espectrais das imagens das galáxias foram escolhidas porque na banda i se destaca o padrão espiral ou perturbação original do disco, enquanto que a banda g está dominada pela emissão dos aglomerados ionizantes e as estrelas jovens, formados pela ação do padrão perturbador. Caracterizamos as estruturas espirais através de m etodos objetivos com fundamentação matemática. O primeiro é o de transformada de Fourier bi-dimensional com uma base de espirais logarítmicas, o segundo o método de simetrização de Elmegreen, Elmegreen e Montenegro (1992) (doravante EEM92) e finalmente a transformada de Fourier unidimensional de perfis azimutais dos braços espirais. A posição da ressonância de corrotação e determinada, entre outras propriedades. Optamos preferencialmente por galáxias vistas de frente (face-on) ou com pequeno ângulo de inclinação em relação ao plano do céu para minimizar o efeito da deprojeção e porque a metodologia não contempla o uso de dados cinemáticos. Além da posição da ressonância de corrotação, as transformadas de Fourier bi-dimensionais e o método de simetrização EEM92 fornecem outras informações, tais como a presençaa de diversos padrões, a extensão e importância relativa dos mesmos, etc. Por serem as galáxias da amostra vistas de frente, praticamente não existem curvas de rotação para as mesmas. Esta e uma tarefa de extrema dificuldade, que deveria ser atacada para aquelas galáxias que apresentam alguma possibilidade de serem estudadas cinematicamente. Devido ao grande número de guras necessárias a análise de cada galáxia, apresentamos as figuras impressas somente para cinco casos que consideramos paradigmáticos. As outras treze galáxias são apresentadas como apêndice no CD em anexo. / In this work we analyze g and i images of 18 grand design galaxies, obtained with telescopes in Monte Palomar, at the USA and at the Canary islands, Spain. These photometric bands were chosed because the i band dettachs the spiral pattern density wave or original disk perturbation, while the g band is dominated by the emission of the ionizing clusters and young stars, formed by the action of this perturbation on the molecular clouds. We characterized the spiral structures through objective mathematical methods. The rst one is that of bi-dimensional Fourier transform with a base of logarithmic spirals, the second one is the method of simetrization of Elmegreen, Elmegreen and Montenegro (1992, from now on EEM92) and nally, the third one is that of one-dimensional Fourier transform of the spiral arms azimuthal pro les. We preferentially treated face-on galaxies or galaxies with small inclination angle in relation to the plan of the sky to minimize the e ect of deprojection and because the methodology does not use kinematic data. Besides the position of the corrotation resonance, we can discriminate the presence of several spiral patterns, when present, the intensity, extension and relative importance of these patterns. There are no rotation curves for the galaxies of the sample. It would be be an important contribution to determine rotation curves for the galaxies that present some inclination. Due to the large number of illustrations for each galaxy, we illustrate ve paradigmatic cases, and the other thirteen galaxies are shown as appendices in an attached CD.

Orientador: Eudes Borges de Araújo / Banca: Victor Ciro Solano Reynoso / Banca: Sebastião William da Silva / Resumo: O presente trabalho tem como objetivo estudar, através de investigações de espectros no infravermelho (FTIR), as transições de fases estruturais do sistema ferroelétrico titanato zirconato de chumbo, PbZr1-xTixO3 (PZT) no Contorno de Fase Morfotrópico (Morphotropic Phase Boundary, conhecido como MPB), região em que as propriedades elétricas desse material são máximas. Foram analisadas as soluções sólidas PbZr0,53Ti0,47O3 e PbZr0,54Ti0,46O3, que à temperatura ambiente encontram-se no interior do MPB e PbZr0,55Ti0,45O3, composição no limite da região do MPB, entre a fase monoclínica e a fase romboédrica, região ainda não bem definida e sob intensa investigação. Estudos estão centrados na freqüência e na meia largura dos modos stretching nos octaedros (BO6) da estrutura perovskita (ABO3) em função da temperatura. Anomalias encontradas para amostras com 47 e 46 mol % de PbTiO3 sugerem as transições da fase monoclínica de baixa para alta temperatura ( LT M F ? HT M F ), da fase monoclínica de alta temperatura para a coexistência da fase monoclínica com a fase tetragonal ( M F ? M F + T F ), e da coexistência da fase monoclínica com a tetragonal para a fase cúbica ( M F + T F ? C F ). Na amostra com 45 mol % de PbTiO3 foram encontradas anomalias que podem também estar associadas às transições de fases, mas que não foram possíveis de serem identificadas nas fases envolvidas. / Abstract: The present work studies, through investigations of the spectra in infrared (FTIR), the transitions of structural phases of the ferroelectric system lead zirconate titanate, PbZr1- xTixO3 (PZT), in the Morphotropic Phase Boundary (MPB), region where the electrical properties of this material are at its maxiumun. We analyzed the solid solutions PbZr0,53Ti0,47O3 and PbZr0,54Ti0,46O3, which at room temperature are found within the MPB and also the composition PbZr0,55Ti0,45O3, that is located on the limit of the MPB - between the monoclinic and the rhombohedral phases - a not-yet defined region under intense investigation. Studies are concentrating on frequency and half width of the stretching modes in octahedrons (BO6) of the perovskite structure (ABO3) regarding temperature. Anomalies found in samples with 47 and 46 mol % of PbTiO3 suggest transitions in the monoclinic phase from low to high temperature ( LT M F ? HT M F ), from monoclinic phase of high temperature to the coexistence between the monoclinic phase with the tetragonal phase ( M F ? M F + T F ), and the coexistence between the monoclinic phase with tetragonal for the cubic phase ( M F + T F ? C F ). In the sample with 45 % mol of PbTiO3 we have found anomalies that can also be associated with phase transitions. Such transitions have not been possible to identify during the stages of this work. / Mestre

Neste trabalho se estudou um modelo de Ising unidimensional com interações competitivas de curto e longo alcance, na presença de campo externo. O modelo é exatamente solúvel e apresenta um rico comportamento de fases, com a presença de regiões do espaço de parâmetros com transições de primeira e segunda ordens, e um ponto multicrítico. Foi obtida a solução exata do modelo, já conhecida na literatura, embora alguns aspectos do diagrama de fases ainda não tenham sido devidamente explorados. O objetivo principal do estudo foi determinar a existência ou não de um comportamento reentrante na magnetização, que ocasiona magnetizações nulas em temperaturas baixas. Comportamentos reentrantes têm sido observados em sistemas frustrados bi e tridimensionais, tanto em modelos analíticos quanto experimentalmente. No presente modelo não foi observado comportamento reentrante, mas salienta-se a existência de comportamentos singulares no parâmetro de ordem que resulta em modulações nas correlações espaciais. / In the present work, an unidimensional Ising model with long and short ranged interactions has been studied in the presence of an external applied field. The model is analytically solvable and displays a rich variety of phase behaviors, including regions in parameters space with first and second order transitions and a multicritical point. The exact solution for the model has been calculated and it is well known by the scientific literature, but some features, especially regarding the phase diagram, are yet to be explored. The main aim of this study was to determine if there is a reentrant behavior in the magnetization parameter, resulting in zero magnetizations at low temperatures. Reentrant behavior has been observed in frustrated and two-dimendional systems, in experimental systems as well as analytic models. In the present work a reentrant behavior was not found, however there is a big set of different behaviors in the order parameter generating modulations in the spatial correlations.

Nesta tese, estudamos o comportamento de um fluido tipo-água nanoconfinado entre placas paralelas rugosas e termalizadas. Primeiro analisamos o comportamento do diagrama de fases temperatura versus densidade desse sistema. Encontramos que o fluido se estrutura em camadas, sendo o número de camadas relacionado com o grau de confinamento. Mudanças no número de camadas também estão associadas com transições de fases de primeira ordem das camadas de contato. A estrutura, as regiões de transições de fases e os pontos críticos encontrados, são afetados pela estrutura das placas. De posse do diagrama de fases do sistema em equilíbrio, estudamos o comportamento desse fluido fora do equilíbrio. Observamos que para um regime de velocidade de escoamento muito baixa o fluido permanece com a estrutura idêntica a estrutura de equilíbrio. Para velocidades de escoamentos grandes observamos que as camadas centrais são destruídas passando a apresentar um comportamento tipo bulk. As camadas de contato apresentam uma estrutura diferente do observado para baixas velocidades, sendo consideradas em fase líquidas. Esse comportamento foi observado para densidades e temperaturas distintas. Nesse regime de escoamento a condição de não-deslizamento não é cumprida. Determinamos através de uma análise média de movimento que toda a camada adjacente à placa se move em relação à ela. / In this thesis we study the behavior of a waterlike fluid nanoconfined between rough and thermalized parallel plates. First, we analyzed the temperature versus density phase diagram of this system. We found that the fluid is structured in layers, and that number of layers is related with the degree of confinement. Changes in the number of layers are also associated with first order phase transitions. The structure, the transitions phase regions and the critical points, are affected by the plates structure. With the phase diagram of the equilibrium system, we studied the behavior of this fluid in a non-equilibrium system. We observed that for a very low velocity regime of flow the fluid structure is identical to the structure in equilibrium state. For high flow velocities we observed that the central layers are destroyed and start to present a bulk-like behavior. The contact layers present a different structure of the observed for low velocities, been considered in liquid phase. This behavior was observed for distinct densities and temperatures. In this flow regime the no-slip condition is not fulfilled. We determined, by an average analyze of the movement, that the contact layer move in relation to plate.

Nesta tese de doutorado apresentamos um conjunto de estudos em sistemas com atraso, especialmente no contexto de lasers realimentados. O paradigmático modelo fisiológico de Mackey-Glass nos introduz no contexto de sistemas atrasados por ser simples e já, bastante estudado. Na sequencia, um modelo de lasers de CO 2 com realimentação eletro-óptica e o modelo de Lang-Kobayashi para lasers de semicondutor são estudados em detalhes. O espago de parâmetros do modelo de Mackey-Glass apresenta fases regulares e caóticas, compondo um complexo mosaico de rotas para o caos. Cascatas de dobramento de período são observadas, além de um novo tipo de comportamento caracterizado pela adição de picos por deformação do perfil da solução. Além disso, percebemos que a implementag5,o do atraso não implica em mudança instantânea na dinâmica, revelando uma "letargia" do sistema frente a influencia do atraso. Também observamos a acumulação de shrimps no espaço de parâmetros, sendo que nestas estruturas podemos fracionar a solução em segmentos, de forma que ao passarmos de uma estrutura para outra, a solução apenas apresenta a adição de alguns destes segmentos na sua composição. O espaço de parâmetros do modelo de laser de CO 2 com realimentação sem atraso apresenta dois tipos de descontinuidade no período das soluções associadas: uma divergência com o aumento da voltagem de bias (B), e um aumento abrupto com a variação conjunta da voltagem de bias e do ganho de realimentação (r). O efeito deste salto no espaço de fase y x z e discutido. A implementação do atraso (T 0) e o incremento deste tempo de atraso revelou, inicialmente, uma contração das fases periódicas complexas no piano r x B, ate sua completa extinção. Após um intervalo de inatividade dinâmica, o continuo aumento de T revelou o ressurgimento de complexas fases de soluções periódicas e caóticas. No modelo de Lang-Kobayashi, mostramos que as transições observadas no comportamento dinâmico da intensidade do laser quando o tempo de atraso e variado estão relacionadas com a criação e destruição dos chamados Modos de Cavidade Externa (ECMs). Por outro lado, o incremento da corrente de bombeamento P mostrou uma gradual cornplexificação da solução, alternando solug5es periódicas, levemente irregulares e ca6ticas. O piano T x P mostrou uma rica distribuição deste tipo de soluções, formando estruturas bem definidas no espaço de parâmetros. Multiestabilidade também foi observada neste modelo. / In this thesis we present a series of studies in delayed systems, specially in the context of feedback lasers. The paradigmatic Mackey-Glass model introduces us in the context of delayed sistems, for being both simple and largely studied. Additionally, a model for CO2 lasers with electro-optical feedback, and the Lang-Kobayashi model for semiconductor lasers are studied in details. The parameter space of the Mackey-Glass model presents phases of regular and chaotic behavior, composing a complex mosaic of routs to chaos. Period doubling cascades are observed, along with a new type of behavior, characterizing the peak adding by waveform deformation of the solution. In addition, we see that the implementation of the delay time does not instantaneously changes the dynamics, revealing a "lethargic" behavior of the system under the delay influence. We also observed the accumulation of shrimps in parameter space, and in these structures we can divide the solution in segments, in a way that when we jump from one of these structures to another, the solution is simply added by one of these segments in its composition. The parameter space of the CO 2 laser model with feedback (without delay) presents two types of discontinuities in the period of the associated solutions: a divergence, with the increasing of the bias voltage (B), and a sharp increase with the joint variation of the bias voltage and the feedback gain (r). The effect of this jump in phase space y x z is discussed. The implementation of the delay (T 0) revealed the existence of low complexity regimes in r x B plane under the variation of T. The increasing of this delay time revealed, initially, a contraction of the complex periodic phases in r x B plane, until its complete disappearance. After a range of dynamical inactivity, the further increasing in 7- revealed the reappearance of complex phases with periodic and chaotic solutions. In the Lang-Kobayashi model, we showed that the transitions observed in the laser intensity dinamical behavior while the delay time is varied are related to the creation and destruction of the External Cavity Modes (ECM). On the other hand, the increasing of the pump current P showed a gradual complexification of the solution, alternating periodic, lightly irregular, and chaotic solution. The T x P plane showed a rich distribution of these types of solutions, composing well defined structures in parameter space. Multistability was also observed in this model.