Em obras de fundações por estacas cravadas, os diferentes comprimentos finais das estacas refletem a variabilidade natural do terreno, e variam de acordo com o critério de paralização da cravação, normalmente baseado em medidas de nega e repique elástico. Pouco se tem aproveitado desses registros para o controle da resistência mobilizada na fundação ao final da cravação, devido à limitação da aplicação das fórmulas dinâmicas e ao desconhecimento de alguns parâmetros. Em muitos casos de controle de capacidade de carga, apenas é realizada a aferição de um fator de segurança pontual, obtido via prova de carga. Neste trabalho, é apresentado um procedimento de controle de capacidade de carga de fundações por estacas cravadas, baseado em registros de nega e repique elástico, a partir de fórmulas dinâmicas, que possibilitam a estimativa da resistência mobilizada ao final da cravação em todo o universo de estacas de uma obra. Este procedimento proposto foi aplicado em um estudo de caso de uma obra em um porto em Santa Catarina. Nesta obra foram cravadas 2506 estacas pré-moldadas de concreto, controladas por nega e repique elástico, registrados em todas as estacas no final da cravação. Neste conjunto de estacas foram executadas 74 provas de carga dinâmica, com energia crescente, e quatro provas de carga estática. Neste caso de obra controlada, os resultados mostraram que o procedimento adotado, baseado na utilização de fórmulas dinâmicas, com parâmetros calibrados a partir dos resultados das provas de carga dinâmica, permitiu estimar valores de resistência mobilizada ao final da cravação das 2506 estacas da obra, que apresentaram um valor médio próximo ao valor médio encontrado nas 74 estacas ensaiadas. Além disso, o coeficiente de variação dos valores de resistência mobilizada de todas as estacas da obra foi da ordem de 16,0%, similar ao coeficiente de variação de 14,7%, obtido nos resultados das provas de carga dinâmica. / The different final lengths of driven piles reflect the natural variability of the soil, and are dependent of the driving controls based in the measurements of the final set and elastic rebound. Normally these measurements are not used to predict the ultimate capacity of pile foundations, at the end of driving, due to the limitation of the dynamic formulas and the lack of some parameters. In many cases, the pile capacity control is based on a determination of a single safety factor, obtained from pile load tests. In this work, it is proposed a procedure to control the ultimate capacity of driven piles, based on the results of the final set and the elastic rebound, and dynamic formulas, which allow the estimation of the mobilized resistance at the end of driving of all piles driven in a particular project. This procedure was applied in a case study of a port in Santa Catarina. In this case, 2506 precast concrete piles were driven, and controlled by the elastic rebound, recorded at the end of driving. Also, dynamic load tests, with increasing energy, were performed on 74 piles, and static load tests were carried out on four piles. The results showed that this procedure adopted, based on the use of dynamic formulas calibrated using the results of dynamic load tests, is capable to estimate the values of mobilized resistance along all piles at the end of driving. The average result of the mobilized resistance of the 2506 piles was close to the average value found by the results of the 74 pile dynamic load tests. Also, the coefficient of variation of the mobilized resistance of all piles was around 16.0%, similar to the coefficient of variation of 14.7%, obtained by the dynamic load tests.

Os avanços tecnológicos ocorridos na última década trouxeram enormes benefícios, no sentido de possibilitar o uso de equipamentos computadorizados, que permitem a aquisição, processamento e armazenamento de um grande número de variáveis respiratórias e metabólicas em exercício físico, em tempo real e de ciclo a ciclo respiratório. Dentro deste novo cenário, o estudo realizado com esta nova geração de equipamentos, nas respectivas áreas de conhecimento, pôde ser direcionado, usando-se métodos matemáticos e estatísticos computadorizados, os quais possibilitam a aplicação de procedimentos automáticos e/ou semi-automáticos na solução de problemas específicos. É dentro deste contexto que se insere o presente estudo, que tem por objetivo comparar, em indivíduos sadios do sexo masculino, o limiar de anaerobiose ventilatório, durante o exercício físico dinâmico, usando-se métodos visuais gráficos e métodos baseados em modelos matemáticos, automáticos e semi-automáticos. Foram estudados 24 voluntários sadios do sexo masculino, com idade média de 33,8 ± 9,25 anos. Todos eles se submeteram a um ou dois testes de esforço físico dinâmico, segundo um protocolo contínuo do tipo rampa, na posição sentada, em cicloergômetro eletromagnético, acoplado a um sistema ergoespirométrico computadorizado (CPX/D – MedGraphics), que possibilita o cálculo de múltiplas variáveis cardiorrespiratórias, como: ventilação pulmonar (VE), produção de CO2 (VCO2), consumo de O2 (VO2), equivalentes ventilatórios de O2 (VE/VO2) e de CO2 (VE/VCO2), frações parciais do O2 (PETO2) e do CO2 (PETCO2) no final da expiração, quociente de trocas respiratórias (RER), freqüências respiratória (RR) e cardíaca (FC), além dos valores de potência aplicada e da velocidade de pedalagem no cicloergômetro. Os valores do LAV em exercício foram calculados por quatro diferentes métodos, que usam como critério de medida deste parâmetro, a mudança de inclinação da VCO2, da VE e do PET O2 em relação ao tempo ou da VCO2 em relação ao VO2. Estes métodos foram os seguintes: 1- método Visual VCO2 (M. VISUAL VCO2); 2- método Visual PET O2 (M. VISUAL PET O2); 3- método Automático, usando algoritmo, incorporado ao sistema MedGraphics (M. AUTOMÁTICO); 4- método semi-automático, implementado em nosso Laboratório, baseado no uso de modelos bissegmentados Linear-Linear (M. L-L VCO2) e Linear-Quadrático (M. L-Q VCO2) na condição de resposta da VCO2 em relação ao tempo e em relação ao VO2 (M. L-L VCO2 - VO2 e M. L-Q VCO2 - VO2). Os modelos bissegmentados se basearam na aplicação da soma dos quadrados dos resíduos, quando o conjunto de dados é ajustado pelo método dos mínimos quadrados, para uma reta inicial e final ou uma reta inicial e uma curva quadrática final. Após análise qualitativa e quantitativa apropriada ao conjunto de dados, chegou-se às seguintes conclusões: 1- os valores de LAV calculados pelos métodos visuais VCO2 e PET O2 foram significativamente superiores (p<0,05) aos obtidos pelos métodos Automático e L-L VCO2; 2- o método Visual VCO2 mostrou melhor desempenho do que o método Visual PET O2; 3- os valores do LAV calculados pelos métodos Automático e L-L VCO2 não foram estatisticamente diferentes e ambos subestimaram os valores do LAV, comparativamente aos métodos visuais VCO2 e PET O2 (p<0,05); 4- os métodos baseados em modelos bissegmentados L-L e L-Q mostraram que somente o M. L-L, para o caso da resposta da VCO2 em relação ao tempo, foi útil para medir quantitativamente o LAV; 5- o método semi-automático bissegmentar L-L VCO2 mostrou melhor desempenho do que o método Automático, quando ambos foram comparados qualitativa e quantitativamente (maior porcentagem de casos em que foi possível aplicar o modelo e melhor comportamento dos parâmetros das regressões lineares do LAV, relacionando potência e VO2); 6- o método semi-automático bissegmentar L-L VCO2 se mostrou promissor, no sentido de que possa ser aprimorado e usado, em futuro próximo, como método totalmente automático de determinação do limiar de anaerobiose ventilatório durante o exercício físico dinâmico. / The technological achievements in last decade made possible to use in laboratory facilities digital computerized equipments that allowed the acquisition, storage ande processing of cardiorespiratory variables during exercise on real time basis. Also, as a consequence of these advances, it was possible to apply mathematical models to represent physiological responses under experimental conditions. The present study must be understood in the context above described. It had the the purpose to compare the ventilatory anaerobic threshold (VAT) during dynamic exercise, by four different methods. Two of them are based on visual analyses made on graphic plots of computer monitor, and two others are based on application of mathematical models. Twenty four active and sedentary healthy men were studied in the present project (mean age 33.8 ± 9.2 years). All of them were studied in seated position using an electronic braked cycle ergometer (CORIVAL 400 – Quinton), that allowed the application of ramp powers using a computer software incorporated to the ergoespirometric system (MedGraphics – CPX/D). This system allowed the recording and processing of all cardiorespiratory variables usually needed in exercise physiology, as follow: O2 uptake (VO2), CO2 production (VCO2), minute respiratory ventilation (VE), respiratory equivalent ratio (RER), VE/VO2, VE/VCO2, and end tidal expiratory values of O2 (PET O2) and CO2 (PET CO2), as well as, power and rotation speed cycle ergometer values. The exercise protocol included a four minute period at a minimum power (3 - 4 Watts) followed by a ramp (15 – 35 Watts) adjustable individually on the basis of sex, age and weight of volunteers – the peak power was limited by the occurrence of unpleasant symptons or when the heart rate reached a target age value. The VAT values during exercise were measured by using four different methods: 1- visual loss of linearity related to time (VCO2 VIS. M.); 2- visual response of PET O2 at lowest value before the progressive increase in exercise; 3- automatic detection using MedGraphics algorithm; 4- semiautomatic method using bisegmentar mathematical models (Linear-Linear and Linear-Quadratic) applied to VCO2 and VE in relation to time (VCO2 L-L M.; VCO2 L-Q M.; VE L-L M.; VE L-Q M.) and to VCO2 in relation to VO2 during exercise (VCO2 vs. VO2 L-L M.; VCO2 vs. VO2 L-Q M.). The bisegmentar models were based on the measure of the square sum of residual values related to fitting of two functions, Linear-Linear and Linear-Quadratic, appling the least-square method. After qualitative and quantitative analyses of data, it was possible to reach to the following conclusions: 1- the VAT values measured by VCO2 and PET O2 visual methods were higher (p<0.05) than the ones obtained by Automatic and semi automatic methods; 2- the Visual VCO2 compared to PET O2 method, presented a better performance when VO2 and power values are represented by regression lines; 3- the VAT values obtained by Automatic and semiautomatic methods were not statistically different and have shown lower values when compared to visual methods (VCO2 and PET O2); 4- comparing the performance of the all bisegmentar methods tested, only the VCO2 L-L related to time was useful for measuring the VAT; 5- compared to Automatic method, the VCO2 L-L method could be applied in higher percentage of cases and presented parameters of regression lines (inclination and intercept) closer to visual methods; 6- the semiautomatic method applied to the response VCO2 in relation to time has shown a promising method that if fully automatic may be useful to calculate VAT in men.

As fraturas dos ossos longos são geralmente provocadas por esforços dinâmicos de impacto (choque). O esclarecimento do comportamento de ossos submetidos a testes controlados de impacto pode representar um aprofundamento no conhecimento geral sobre as questões que envolvem a ocorrência das fraturas. Os testes de impacto são, de modo geral, realizados por meio de uma máquina especificamente desenvolvida, provida de um martelo pendular que incide sobre corpos de prova do material testado. Porém, as máquinas de impacto disponíveis no mercado são projetadas para ensaiar materiais com dimensões definidas de acordo com a norma relativa ao tipo de material, que não são adaptadas para materiais biológicos. Os materiais biológicos são em geral anisotrópicos, o que impede a confecção de corpos de prova com formas e dimensões rigorosamente padronizadas, como acontece com os materiais não biológicos. Desta forma, uma máquina de ensaio de impacto para materiais biológicos deve ser, necessariamente, especificamente desenvolvida para essa finalidade, com a principal característica de que os apoios dos corpos de prova possam ser mudados de forma e posição conforme as necessidades de cada material em teste. Foi o objetivo deste trabalho, projetar, construir e testar, comparativamente a outra máquina comercialmente disponível, uma máquina de ensaio de impacto especificamente destinada a materiais biológicos, com possibilidade de variação dos vãos entre os apoios dos corpos de prova, o que flexibiliza o ensaio de acordo com as características de cada material. / Fractures of long bones are generally caused by dynamic impact loads (shock). Studying clearing the behaviour of bones submitted to controlled impact tests may contribute to deepen the general knowledge on the phenomena involving the event of fractures. The impact tests are usually carried out with a specially designed machine, provided with a pendulum hammer which strikes on specimens of the tested material. However, the commercially available impact testing machines are designed for isotropic materials, of definite shape and dimensions according to standards specific for each material, which are not adapted for biologic materials. The biologic materials are in general anisotropic by nature, what prevents the construction of test pieces with rigorously standardised shape and dimensions, as it happens with non-biological materials. Therefore, especially designed impact testing machine should be developed for this purpose. lts a main characteristic would be that the test pieces supports can be changed and moved, to adapt to their shapes and dimensions. The design, development and test of as impact testing machine specifically designed for bone, comparing it to another conmercially available machine, was the aim of this work machine developed enables the variation of the distance between the test piece supports, which allows to carry out tests according to the physical characteristics of any test piece.

A região do Vale do Paraíba, situada em uma planície cortada pelo Rio Paraíba do Sul, entre as Serras da Mantiqueira e do Mar, possui alternância entre períodos secos e chuvosos, alcançando cerca de 1300 mm por ano. Todas estas características físicas somadas à disposição de moradias em várzeas e áreas com alta declividade contribuem para a ocorrência de desastres naturais. Deste modo, foi realizado o levantamento da vulnerabilidade climática aos desastres naturais da região do Vale do Paraíba. A pesquisa foi dividida em duas partes, passado e futuro. No passado (1990-2008) a região apresentou municípios vulneráveis aos desastres naturais como São José dos Campos, Jacareí, Campos dos Jordão, Taubaté e Aparecida. Os desastres naturais de maior ocorrência foram às inundações (54%) e as tempestades severas (25%) com maior frequência nos meses de janeiro, fevereiro e março. Para o futuro foram analisados dados de precipitação (2070-2100) para os cenários A2 e B2, a partir dos dados de simulação climática futura, modelo ETA/CCS, pela técnica de downscaling dinâmico, o modelo apontou para redução da precipitação na região, sendo de 44% para o cenário A2 e 35% para o cenário B2. Além da redução no total de precipitação, os dados futuros apontam para o aumento do período de dias de permanência de chuva, com predomínio de chuvas leves (0,1 a 5 mm), ou seja, haverá redução nos eventos extremos de precipitação, o que contribuiria para a diminuição de processos geradores de desastres naturais na região do Vale do Paraíba. / The region of Paraíba Valley, situated on a plain crossed by Paraiba do Sul River, between Mantiqueira and Mar mountain rigdes, alternates dry and wet periods, getting about 1300 mm of rain per year. The physical characteristics combined with the location of homes in low and flat lands alongside a watercourse and in areas with steep slopes contribute to the occurrence of natural disasters. This study of climate vulnerability and natural disasters in the region of Paraíba Valley. This research is divided into two parts: past and future. In the past (1990-2008) the region has vulnerable cities to natural disasters. Such as São José dos Campos, Jacareí, Campos do Jordão, Taubaté, and Aparecida. In these cities, the predominant natural disasters were floods (54%) and severe storms (25%) that occur frequently in the months of January, February and March. For the future precipitation data modeled (2070-2100) were analyzed for the scenarios A2 and B2 of IPCC, from the data of future climate simulation, (ETA / CCS model) by applying the dynamic downscaling technique. The model indicates reduced precipitation in the region (44% for A2 scenario and 35% for scenario B2). Besides the reduction in total precipitation, the future data point to the increase in the number of rainy days with the predominancy of ligth rains (0.1 to 5 mm), so, it will have a reduction in extreme precipitation events that could contribute to a decrease of natural disaster generating processes in the region of Paraíba Valley.

Modelos preditivos de mercado são ferramentas importantes para tomadores de decisões no âmbito público e privado. Devido à complexidade dinâmica do mercado imobiliário, composta pela interação de dois submercados distintos (mercado de ativos imobiliários e mercado de consumo de espaço) e pela limitação de dados disponíveis, o estudo analítico de mercados imobiliários requer a modelagem paramétrica de um sistema de equações que os descrevam, seguido pela identificação dos parâmetros deste sistema utilizando dados reais de uma região. Neste trabalho, estudamos o modelo dinâmico de mercado imobiliário proposto por Wheaton (1999), criado a partir do popular modelo de quatro quadrantes de autoria de DiPasquale e Wheaton (1996). Utilizamos técnicas de identificação de sistemas para elaborar um modelo de aprendizado para o estoque imobiliário, e o implementamos em Matlab. Aplicamos o método elaborado em dados simulados, para validá-lo, e então aplicamos o mesmo método, com adaptações, em dados reais do mercado imobiliário canadense. Os resultados obtidos validam o método de identificação de sistema dinâmico quando testado em dados simulados, e corroboram o modelo de Wheaton (1999) como modelo preditivo em dados reais. Ademais, os resultados indicam que um modelo que seja capaz de entender a evolução dinâmica dos parâmetros estáticos do modelo de Wheaton (1999), poderia melhorar os resultados deste como ferramenta preditiva. / Predictive market models are important tools for decision-makers in the public and private spheres. Due to the dynamic complexity of the real estate market, consisting of the interaction of two distinct submarkets (real estate asset market and space consumption market) and the lack of real estate data, the analytical study of real estate markets requires the parametric modeling of a system of equations describing them, followed by the identification of the parameters of this system using real data from a region. In this work, we study the dynamic real estate market model proposed by Wheaton (1999), created from the popular four-quadrant model of DiPasquale e Wheaton (1996). We use system identification techniques to develop a learning model for real estate inventory data, and implement it in Matlab. We apply the method devised in simulated data to validate it, and then apply the same method with adaptations in real data of the Canadian real estate market. The results validate the dynamic system identification method when tested in simulated data, and corroborate the Wheaton (1999) model as a predictive model in real data. In addition, the results indicate that a model that is able to understand the dynamic evolution of the static parameters of the Wheaton (1999) model, could improve its results as a predictive tool.

The Dynamic Positioning (DP) System is responsible for the station keeping of vessels in several offshore operations. The forces required by the DP System are distributed among the available thrusters by a thrust allocation algorithm which should be accurate, efficient and robust. This means that the effective forces match the required forces while power consumption is minimized. Additionally, in case of impossibility of generating the required forces the heading of the vessel is maintained to avoid increasing environmental forces. To accurately generate the required forces, the physical limitations of the thrusters and the hydrodynamic interactions must be considered. The hydrodynamic interactions are consistently modelled to accommodate the following typical effects: thruster-hull, thruster-current and thruster-thruster interaction. The result of this modeling is a nonlinear optimization problem, which is solved using the Sequential Quadratic Programming (SQP) algorithm with slack variables. The DP simulation carried out show that by considering the hydrodynamic interactions on thrust allocation the overall performance (controllability and power consumption) of the DP system is improved. / O Sistema de Posicionamento Dinâmico (DP) é responsável pela manutenção da posição de embarcações em diversas operações offshore. As forças requeridas pelo Sistema DP são distribuídas entre os propulsores disponíveis por um algoritmo de alocação de empuxo que deve ser preciso, eficiente e robusto. Isso significa que as forças efetivas correspondem às forças solicitadas, enquanto o consumo de energia é minimizado. Além disso, em caso de impossibilidade de gerar as forças necessárias, o rumo da embarcação é mantido para evitar o aumento das forças ambientais. Para gerar com precisão as forças necessárias, as limitações físicas dos propulsores e as interações hidrodinâmicas devem ser consideradas. As interações hidrodinâmicas são modeladas de forma consistente para acomodar os seguintes efeitos típicos: interação entre casco e propulsor, correnteza e propulsor e entre propulsores. O resultado desta modelagem é um problema de otimização não linear, que é resolvido usando o algoritmo de Programação Quadrática Sequencial (SQP) com variáveis de relaxamento. As simulações de posicionameto dinâmico realizadas mostram que, ao considerar as interações hidrodinâmicas na alocação de empuxo, o desempenho geral (controlabilidade e consumo de energia) do sistema DP melhora.

Este trabalho apresenta uma metodologia para caracterizar em regime quase-estático de forças, o comportamento dinâmico de um veículo de passageiros compacto, a fim de determinar sua condição de estabilidade, inerente aos parâmetros adotados durante o desenvolvimento de seu projeto, através de uma manobra normalizada. Apresenta e discute os dados obtidos através da medição das grandezas físicas que caracterizam este comportamento dinâmico e sua evolução, imposta pela variação de um dos parâmetros que influenciam seu equilíbrio, a rigidez lateral de um de seus pneumáticos através da variação de sua pressão, tanto no eixo dianteiro quanto ao eixo traseiro. Avalia esta evolução através da caracterização teórica de seu comportamento sub ou sobre-esterçante e a compara com os resultados obtidos subjetivamente pela avaliação da sensação do condutor, realizada por profissionais especializados da indústria automobilística. Finalmente busca uma conclusão, propondo o balanceando do comportamento dinâmico esperado para o veículo com sua resposta aos testes subjetivos, a fim de que o projeto de novos veículos possa apresentar características e condições de segurança que melhor se adéqüem a forma de dirigir do motorista comum. / This study presents a methodology to characterize under quasi-static condition of forces, the dynamic behavior of a compact passenger vehicle to determine its condition of stability, inherent to the parameters used in the development of the project through a standardized maneuver. It presents and discusses the data obtained through the measurement of physical quantities that characterize its dynamic behavior and the evolution of this behavior, imposed by a variation in one of the parameters that influence their balance, the lateral rigidity of one of its tires by its pressure variation, in both the front and rear axles. Assesses these evolution through the theoretical characterization of the under or oversteer behavior and compares it with the results subjectively assessed by the driver feeling, held by professional evaluators of the auto industry. Finally search for a conclusion, offering the balance of the dynamic behavior expected for the vehicle with its response to subjective tests, aiming that the design of new vehicles may present safety and design characteristics that best suit the common driver way to drive.

Este trabalho apresenta uma metodologia para caracterizar em regime quase-estático de forças, o comportamento dinâmico de um veículo de passageiros compacto, a fim de determinar sua condição de estabilidade, inerente aos parâmetros adotados durante o desenvolvimento de seu projeto, através de uma manobra normalizada. Apresenta e discute os dados obtidos através da medição das grandezas físicas que caracterizam este comportamento dinâmico e sua evolução, imposta pela variação de um dos parâmetros que influenciam seu equilíbrio, a rigidez lateral de um de seus pneumáticos através da variação de sua pressão, tanto no eixo dianteiro quanto ao eixo traseiro. Avalia esta evolução através da caracterização teórica de seu comportamento sub ou sobre-esterçante e a compara com os resultados obtidos subjetivamente pela avaliação da sensação do condutor, realizada por profissionais especializados da indústria automobilística. Finalmente busca uma conclusão, propondo o balanceando do comportamento dinâmico esperado para o veículo com sua resposta aos testes subjetivos, a fim de que o projeto de novos veículos possa apresentar características e condições de segurança que melhor se adéqüem a forma de dirigir do motorista comum. / This study presents a methodology to characterize under quasi-static condition of forces, the dynamic behavior of a compact passenger vehicle to determine its condition of stability, inherent to the parameters used in the development of the project through a standardized maneuver. It presents and discusses the data obtained through the measurement of physical quantities that characterize its dynamic behavior and the evolution of this behavior, imposed by a variation in one of the parameters that influence their balance, the lateral rigidity of one of its tires by its pressure variation, in both the front and rear axles. Assesses these evolution through the theoretical characterization of the under or oversteer behavior and compares it with the results subjectively assessed by the driver feeling, held by professional evaluators of the auto industry. Finally search for a conclusion, offering the balance of the dynamic behavior expected for the vehicle with its response to subjective tests, aiming that the design of new vehicles may present safety and design characteristics that best suit the common driver way to drive.

Orientador: Aparecido Carlos Gonçalves / Resumo: Pares engrenados são elementos de transmissão de potência amplamente utilizados em máquinas e equipamentos, todavia as falhas catastróficas desses componentes são comuns e dispendiosas. A análise de vibrações está entre as técnicas de diagnóstico de defeitos incipientes utilizadas em manutenção preditiva, posto que a presença de uma falha altera o comportamento dinâmico do sistema e o estado de degradação pode ser detectado pelo monitoramento dos sinais de vibração. Na indústria atual, onde as aquisições de dados, tanto para controle de processos, quanto para o monitoramento das condições de integridade de equipamentos, são realizadas em tempo real, faz-se necessário o desenvolvimento de métodos que aumentem a confiabilidade das tomadas de decisões em relação à identificação, localização e prognóstico de falhas. O objetivo deste trabalho é desenvolver um modelo matemático de par de engrenagens que auxilie no monitoramento da condição e validar o modelo dinâmico com dados de vibração de um multiplicador de velocidades obtidos experimentalmente. Para tanto, foi elaborada uma metodologia baseada no modelo dinâmico de par engrenado com 6 graus de liberdade para simulação de sinais de vibração; nesse modelo, inclui-se erros geométricos no perfil do dente; de maneira analítica, simula-se uma a trinca do dente de uma das engrenagens que ocasiona a queda de rigidez em função do tempo; desenvolveu-se também um experimento com um multiplicador de velocidades; e, por fim, algumas técnic... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Spur gears are transmission power elements widely used in machinery, however catastrophic failures of this components are just as common and onerous. Vibration analysis is a technique, in among of others, that can be used in diagnostics of incipient damages, common in predictive maintenance, because they change the dynamic behavior of the mechanical system, and the degradation state can be detected by vibration signal or noise. In the current industry production, in which real-time data acquisition - whether for processes control, or for health condition monitoring of equipment - is the reality, it is necessary to develop auxiliary methods that provide high reliability to identification, localization and failure prognostics. In this work, the main objective is to provide a spur gears’ model-based methodology for condition-monitoring and to validate a dynamic model with experimental vibration data of a gearbox. Hence, a dynamic model of spur meshing gears was developed considering a 6 degrees of freedom and time-varying meshing stiffness to simulate vibrations signals; a tooth profile error was also included; in this analytical model, a straight crack was simulated by reducing the meshing stiffness in a tooth; experiments with a gearbox experimental set were run; and, some signal processing was apllied in the vibration data. The results allowed the model validation with the comparison between simulate and experimental signals, in time-domain and frequency-domain / Mestre

A variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) tem sido utilizada como um marcador fisiológico do controle autonômico do coração, enquanto a eletromiografia de superfície (EMGs) tem mostrado ser uma ferramenta útil de análise para avaliar a resposta muscular frente ao exercício físico. Assim os objetivos do presente estudo foram: avaliar o controle autonômico do coração a partir das respostas da freqüência cardíaca e de sua variabilidade nas condições de repouso, nas posições supina e sentada, e durante teste de esforço físico dinâmico contínuo do tipo rampa (TEFDC-R). Avaliar a atividade eletromiográfica durante o TEFDC-R e ainda verificar a correlação entre a atividade eletromiográfica e a variabilidade da freqüência cardíaca durante o TEFDC-R. Metodologia: estudou se 10 homens, ativos, saudáveis, jovens (23,7 ± 3,02 anos) em repouso, nas posições supina e sentada, e durante TEFDC-R, com incrementos de 20 Watts (W) por minuto. Os dados de freqüência cardíaca e dos intervalos R-R (ms) foram coletados em tempo real, batimento a batimento, durante o repouso e o exercício. A EMGs integrada foi coletada do músculo vasto lateral (VL) nos 20 segundos finais de cada minuto durante o TEFDC-R. Análise dos dados: foram calculados os valores médios da freqüência cardíaca (FC) em bpm e dos intervalos R-R (iR-R) em ms em repouso durante os 15 minutos e o índice temporal RMSSD dos iR-R (ms) e da FC (bpm) nessas condições. Durante o TEFDC-R, foi obtida a média da FC (bpm) e o RMSSD dos iR-R (ms) nos 20 s finais de cada minuto de exercício paralelamente a análise da EMGs pelo índice RMS da amplitude do sinal em microvolts. Metodologia estatística: Para a análise estatística utilizou-se os testes não paramétricos de Wilcoxon para amostras pareadas, de Friedman para medidas repetidas seguido de técnicas de comparações múltiplas com o teste de Dunn e análise de correlação de Spearman. Foram considerados níveis de significância de á=0,05. Resultados: os dados apresentam significância estatística (p<0,05) nas seguintes análises: 1) menor FC (bpm) e maior iR-R (ms) médios em supino em relação a sentado; 2) maior VFC em supino quando comparado a sentado; 3) FC (bpm) média e RMSSD dos iR-R (ms), durante o TEFDC-R, entre a potência de 4 W e os intervalos a partir de 55 e 60 W; 4) aumento do índice RMS da EMGs entre 4 W e a partir do intervalo de 57 e 60 W; 5) correlação entre RMS e RMSSD (rs=-0,64), entre FC e RMS (rs=0,61) e entre FC (bpm) e RMSSD (rs=-0,76). Conclusões: nossos dados sugerem que houve uma alteração no balanço vago-simpático com predominância vagal na posição supina quando comparada com a sentada. Mostram ainda, uma associação entre o incremento de potências durante o exercício físico com o aumento do recrutamento de fibras musculares com concomitante aumento da freqüência cardíaca e diminuição da VFC. Essa associação é atribuída tanto ao comando de controle central como dos mecanismos reflexos periféricos, ativados a partir das aferências das fibras musculares do grupo III (ergoceptores) e do grupo IV (metaboloreceptores). Sugerindo o trânsito de informações advindos do córtex motor ativando as fibras musculares e paralelamente à área cardiovascular, modulando o sistema nervoso autonômico do coração / Heart rate variability (HRV) has been used as a physiological marker of heart autonomic control, while surface electromyography (SEMG) has shown to be a useful analysis tool for evaluating muscular response to physical exercise. Therefore, the purpose of the present research was to evaluate heart autonomic control beginning from heart rate (HR) answers and its variability (HRV) in rest conditions, in supine and seating positions, and during test of dynamic physical exercise continuous of ramp type (TDPEC-R). We also intended to evaluate electromyographic activity during TDPEC-R and analyze correlation between HRV and SEMG during test of dynamic physical exercise continuous of ramp type (TDPEC-R). Methodology: Ten men; young (23,7 ± 3,02 years), healthy and with an active life style; were followed up during TDPEC-R in rest, supine and seating positions, with 20 W increments per minute. The HR and R-R intervals (R-RI) data were recorded on a beat-to-beat basis in real time during rest and exercise. Integrated SEMG was collected from vastus lateralis muscle captured during the last 20 seconds of each minute during TDPEC-R. Analysis of the data: HR average values were calculated [in beats per minute (bpm)] and R-RI, in rest condition for 15 minutes. RMSSD temporal index of R-RI and HR were calculated in both conditions. During TDPEC-R, the average HR and RMSSD of R-RI was achieved in the last 20 s of each minute of exercise in parallel with SEMG analysis by RMS index of signal width in microvolts. Statistics Methodology: Wilcoxon nonparametric tests were used for paired samples, Friedman’s for repeated measures followed by multiple comparisons techniques with Dunn test and correlation analysis of Spearman. a=0.05 was the considered level of significance. Results: the data presented statistic significance (p<0,05) in the following analyses: 1) lower HR (bpm) and R-RI (ms) average values in supine than in seating position; 2) higher HRV values in supine in comparison to seating position; 3) average HR (bpm) and xiii RMSSD of R-RI (ms) values, during TDPEC-R, between potency of 4 W and intervals starting from 55 and 60 W; 4) increase of RMS index of SEMG between 4 W and starting from interval of 57 and 60 W; 5) correlation between RMS and RMSSD (rs=-0.64), between HR and RMS (rs=0.61) and between HR (bpm) and RMSSD (rs=-0.76). Conclusions: our data suggest that there was an alteration in vagal- sympathetic balance with vagal predominance in supine position in comparison to seating position. The data also demonstrate association between power increment during physical exercise with increase of muscular fibers recruitment with simultaneous HR increase and HRV decrease. This association is attributed to central control command as well as to outlying reflexes mechanisms, activated from afferent muscular fibers of groups III (ergoreceptors) and IV (metaboreceptors). Which suggests information traffic from the motor cortex, activating muscular fibers, and parallel to cardiovascular area, modulating the autonomous nervous system of the heart