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Réalisé en majeure partie sous la tutelle de feu le Professeur Paul Arminjon. Après sa disparition, le Docteur Aziz Madrane a pris la relève de la direction de mes travaux. / Après un bref rappel sur les équations hyperboliques et les méthodes numériques classiques qui serviront pour les calculs de base dans nos simulations (MCS -- Main Computation Scheme), nous revenons sur le principe de compression artificielle de A. Harten, et la construction de la méthode de compression artificielle (ACM -- Artificial Compression Method). Nous insistons dans cette partie sur la nécessité d'associer l'ACM à un détecteur de discontinuité (DoD -- Detector of Discontinuities). Le triplet MCS/DoD/ACM ainsi formé peut être optimisé module par module. Nous proposons ensuite plusieurs extensions de l'ACM à différents degrés et différents ordres, jusqu'à l'ACM(2,2). Nous formulons aussi une méthodologie de construction de ces extensions, notées ACM(d,r), pour un degré d et un ordre r. Ces extensions sont moins sensibles aux discontinuités des dérivées d'une solution continue et elles perturbent moins les calculs menés par le MCS hors des discontinuités. Ceci les rend plus modulaires et utilisables sur une plus grande variété de problèmes, même avec un DoD moins fiable. Puis, nous passons à l'extension bidimensionnelle de l'ACM(1,1). D'abord pour des maillages cartésien, nous explorons une approche utilisant la séparation en espace, et une autre utilisant une méthode amont classique, appelée DCU (Donor-Cell Upwind). Nous proposons aussi une approche originale, spécialement construite pour l'ACM, que nous qualifions de directionnelle. Les deux dernières approches (DCU et directionnelle) sont ensuite reprises pour un maillage triangulaire non-structuré, ou plus exactement sur les deux maillages duaux de Voronoï (cellules barycentriques et cellules en diamant) issus d'un maillage en triangles, avec pour MCS le schéma d'Arminjon-Viallon-Madrane. Enfin, nous abordons le problème de la détection des discontinuités et proposons un DoD basé sur une propriété physique des chocs: la production d'entropie. Les raisonnements mis en place dans cette partie font intervenir deux maillages complémentaires, pouvant être traités par deux unités de calcul différentes, tirant ainsi pleinement parti des nouvelles technologies de processeurs multi-coeurs. Cet outil est construit pour les maillages unidimensionnels ainsi que bidimensionnels cartésiens et triangulaires non-structurés. / After a short review about hyperbolic equations and the classical numerical methods that will be used as a basis for computations in our simulations (we call them MCS -- Main Computation Scheme), we come back to the principle of artificial compression, as defined by A. Harten, and the construction of the Artificial Compression Method (ACM). In this part, we insist on the necessity to associate the ACM with a Detector of Discontinuities (DoD). The trio MCS/DoD/ACM thus formed may be optimised one module at a time. Then we propose some extensions of ACM up to different degrees and different orders, ending with ACM(2,2). We also formulate a way to build these extensions, noted ACM(d,r), up to a degree d and an order r. These extensions are less sensitive to discontinuities in the derivatives of a continuous solution and they less perturbate the computations performed by the MCS outside of discontinuities. This makes them more modular and usable with a wider variety of problems, even with a less reliable DoD. We follow up with the extension in two space dimensions of the ACM(1,1). First for cartesian grids, we explore an approach using space-splitting, and another using the classical Donor-Cell Upwind scheme (DCU). We also propose an original approach, specially designed for the ACM, that we call directional. These two last approaches (DCU and directional) are then applied to triangular unstructured grids, and more precisely to the two dual Voronoï meshes (barycentric cells and diamond cells) built from the triangular elements, together with the Arminjon-Viallon-Madrane extension of the Nessyahu-Tadmor scheme as MCS. Last but not least, we turn our attention to the problem of detecting discontinuities, and propose a DoD based on a physical property of shocks: the entropy production. The ideas developped in this part imply the use of two complementary meshes, that can be treated independently by two computing units, thus taking full advantage of the new technology of multi-core processors. This tool is made available for one-dimensional meshes, as for two-dimensional cartesian and unstructured triangular grids.

Em decorrência da inversão da pirâmide demográfica e a consequente queda das matrículas do ensino básico no Brasil, uma potencial medida de política pública é limitar o número de alunos por sala de aula. Nesse contexto, o objetivo principal deste estudo é avaliar o impacto de políticas que estipulem um número máximo de alunos por turma nas notas em Matemática e Português da Prova Brasil de alunos do 5º ano municipal da cidade de São Paulo e 9º estadual de todo o estado São Paulo. Para isso, empregou-se a metodologia de regressão descontínua fuzzy, utilizando o tamanho da sala predito pela função de Maimonides (Angrist e Lavy, 1999) como instrumento para o tamanho da sala observado. Os resultados mostram que não existam evidências estatisticamente significantes de que o tamanho da sala tenha impacto nas notas dos alunos. Visando trazer maior validade externa, o efeito de interesse foi estimado para o 5º e 9º ano estadual de Minas Gerais e Santa Catarina, e 5º ano estadual de São Paulo, obtendo-se a mesma conclusão. As análises de robustez performadas também concluem não haver efeito / As a result of the inversion of the demographic pyramid and the consequent drop in enrollments in basic education in Brazil, a possible public policy is to limit the number of students per classroom. In this context, the main objective of this study is to evaluate the impact of policies that stipulate a maximum number of students per class on students scores in Mathematics and Portuguese of Prova Brasil, using a sample of 5th and 9th grade students from the municipal and state school chains of São Paulo. Fuzzy regression discontinuity design was used to estimate these impacts, using predicted class size by the Maimonides rule (Angrist and Lavy, 1999) as an instrument for the actual class size. Results show that there is no statistically significant evidence that class size has an impact on student grades. Aiming to bring greater external validity, the effect of interest was estimated for the 5th and 9th grade of Minas Gerais and Santa Catarina, and 5th grade São Paulo, obtaining the same conclusion. The robustness analyzes performed also conclude that there is no effect.

O Governo federal prioriza seus aliados locais na provisão de recursos públicos? Utilizando dados do Projeto Mais Médicos para o Brasil - programa do Ministério da Saúde que visa a provisão de saúde básica e o aumento da densidade médica nos municípios brasileiros -, esta dissertação estima o impacto do alinhamento partidário entre governos federal e municipal sobre os indicadores de médicos transferidos e de probabilidade de participação dos municípios no programa. São testadas ainda a existência de punição a municípios governados por partidos de oposição e efeitos diferenciados do alinhamento partidário para subamostras de municípios. Os resultados sugerem que não há privilégio aos municípios governados pelo partido do Governo Federal nem punição aos governados pela oposição. As evidências sinalizam também uma má focalização do programa e a existência de efeito do alinhamento partidário sobre a participação municipal no programa entre municípios governados por prefeitos em segundo mandato. / Does the federal government prioritize its local\'s allies on the provision of public resources? Using data of the Projeto Mais Médicos para o Brasil - an ongoing program from the Brazilian Ministry of Health that targets the provision of basic health services and the increase of the physicians per capita rate by transferring professionals to the Brazilian municipalities -, this dissertation assesses the impact of the political alignment between federal and local governments on the number of physicians transferred to municipalities and the municipalities\' probability of participation. The results suggest that the current federal government does not prioritize same-party municipalities nor penalizes the ones governed by the opposition parties. Evidence also indicate poor targeting of the program and the existence of party alignment effect on municipal participation among municipalities governed by second term mayors.

A análise histórica da formação territorial dos sertões brasileiros mostra que, diferentemente do que sugerem os estudos da primeira metade do século XX e mesmo perspectivas historiográficas mais recentes, o processo foi marcado por reversões, lacunas e descontinuidades que põem em xeque o modelo do território contínuo, da expansão geográfica e da dilatação das fronteiras. O principal objetivo deste trabalho foi superar esse modelo a partir da abordagem de situações de reversão da ocupação luso-brasileira do sertão baiano, assim entendido o conjunto espacial constituído, no período de 1640 a 1750, pelo interior da capitania da Bahia, Piauí, norte do atual estado de Minas Gerais e margem esquerda do médio São Francisco. Na problematização proposta foram utilizadas as categorias de descontinuidade e reversibilidade espaço-temporal da ocupação luso-brasileira. Para desenvolvê-la foi necessário rastrear a trajetória histórica das zonas de fronteira desse espaço interior, de modo a realçar o processo de formação do território luso-brasileiro como conquista e ocupação de antigos espaços tapuias. As zonas fronteiriças foram tratadas como áreas de fricção entre o instável território luso-brasileiro e os espaços nativos, sujeitas, portanto, à constante ameaça de retomada indígena ou de esvaziamento pelas pressões do meio. A mobilização da categoria de fronteira resultou em análises comparativas do espaço estudado com outras regiões fronteiriças e iluminou as possibilidades analíticas abertas pela aplicação dessa ferramenta teórica à compreensão da colonização luso-brasileira do interior da América portuguesa. Os fecundos resultados providos pela análise da ocorrência de expressões como fronteira, limite e última povoação na documentação consultada forneceram a garantia de que a fronteira foi um elemento histórico constitutivo da ocupação colonial dos sertões brasileiros. A utilização de metodologia de análise quantitativa de dados permitiu, por sua vez, o tratamento histórico das cinco principais estruturas de ocupação encontráveis nas zonas de fronteira do sertão baiano no período estudado: o caminho, a sesmaria, a povoação, o posto militar e a missão religiosa. A principal conclusão do estudo refere-se à abordagem da ocupação territorial dos sertões não como o avanço gradualmente positivado da civilização luso-brasileira, mas como uma trajetória multidirecional, descontínua e irregular. / The historical analysis of territorial formation of the Brazilian hinterlands shows that, unlike from what suggest the studies of the first half of the twentieth century and even more recent historiographical perspective, the process was marked by reversals, gaps and discontinuities that put into question the model of continuous territory, geographic expansion and expansion of the borders. The main objective of this work was to overcome this model through the approach of cases of reversal of the Luso-Brazilian occupation of Bahia sertão, understood as the whole space constituted, in the period from 1640 to 1750, of the interior of the captaincy of Bahia, Piauí, north of the current state of Minas Gerais and the left bank of the middle part of São Francisco. In the problem proposed have been used the categories of discontinuity and spatial-temporal reversibility of Luso-Brazilian occupation. To develop the problem, it has been necessary to trace the historical path of the frontier zones of that interior space in order to enhance the formation process of the Luso-Brazilian territory as conquest and occupation of former tapuias spaces. The frontier zones have been treated as friction areas between the unstable Luso-Brazilian territory and indigenous spaces, subject therefore to the constant threat of indigenous resumption or unsettlement because of the pressures of the environment. The mobilization of the category of frontier resulted in comparative analysis of the space studied with other frontier regions, and highlighted the analytical possibilities opened up by the application of this theoretical tool to understand the Luso-Brazilian colonization of the interior of Portuguese America. The fruitful results provided by the analysis of the occurrence of terms such as frontier, boundary and final settlement in the documents reviewed provided the guarantee that the frontier was a constitutive historic element of the colonial occupation of the Brazilian hinterlands. The use of methodology of quantitative analysis of the data allowed, in turn, the historical treatment of the five main structures of occupation findable in the frontier zones of Bahia sertão in the period studied: the way, the allotment, the village, the military outpost and the religious mission. The main conclusion of the study refers to the approach of territorial occupation of the hinterlands not like the gradually constituted advance of Luso-Brazilian civilization, but as a multidirectional, discontinuous and irregular path.

A análise histórica da formação territorial dos sertões brasileiros mostra que, diferentemente do que sugerem os estudos da primeira metade do século XX e mesmo perspectivas historiográficas mais recentes, o processo foi marcado por reversões, lacunas e descontinuidades que põem em xeque o modelo do território contínuo, da expansão geográfica e da dilatação das fronteiras. O principal objetivo deste trabalho foi superar esse modelo a partir da abordagem de situações de reversão da ocupação luso-brasileira do sertão baiano, assim entendido o conjunto espacial constituído, no período de 1640 a 1750, pelo interior da capitania da Bahia, Piauí, norte do atual estado de Minas Gerais e margem esquerda do médio São Francisco. Na problematização proposta foram utilizadas as categorias de descontinuidade e reversibilidade espaço-temporal da ocupação luso-brasileira. Para desenvolvê-la foi necessário rastrear a trajetória histórica das zonas de fronteira desse espaço interior, de modo a realçar o processo de formação do território luso-brasileiro como conquista e ocupação de antigos espaços tapuias. As zonas fronteiriças foram tratadas como áreas de fricção entre o instável território luso-brasileiro e os espaços nativos, sujeitas, portanto, à constante ameaça de retomada indígena ou de esvaziamento pelas pressões do meio. A mobilização da categoria de fronteira resultou em análises comparativas do espaço estudado com outras regiões fronteiriças e iluminou as possibilidades analíticas abertas pela aplicação dessa ferramenta teórica à compreensão da colonização luso-brasileira do interior da América portuguesa. Os fecundos resultados providos pela análise da ocorrência de expressões como fronteira, limite e última povoação na documentação consultada forneceram a garantia de que a fronteira foi um elemento histórico constitutivo da ocupação colonial dos sertões brasileiros. A utilização de metodologia de análise quantitativa de dados permitiu, por sua vez, o tratamento histórico das cinco principais estruturas de ocupação encontráveis nas zonas de fronteira do sertão baiano no período estudado: o caminho, a sesmaria, a povoação, o posto militar e a missão religiosa. A principal conclusão do estudo refere-se à abordagem da ocupação territorial dos sertões não como o avanço gradualmente positivado da civilização luso-brasileira, mas como uma trajetória multidirecional, descontínua e irregular. / The historical analysis of territorial formation of the Brazilian hinterlands shows that, unlike from what suggest the studies of the first half of the twentieth century and even more recent historiographical perspective, the process was marked by reversals, gaps and discontinuities that put into question the model of continuous territory, geographic expansion and expansion of the borders. The main objective of this work was to overcome this model through the approach of cases of reversal of the Luso-Brazilian occupation of Bahia sertão, understood as the whole space constituted, in the period from 1640 to 1750, of the interior of the captaincy of Bahia, Piauí, north of the current state of Minas Gerais and the left bank of the middle part of São Francisco. In the problem proposed have been used the categories of discontinuity and spatial-temporal reversibility of Luso-Brazilian occupation. To develop the problem, it has been necessary to trace the historical path of the frontier zones of that interior space in order to enhance the formation process of the Luso-Brazilian territory as conquest and occupation of former tapuias spaces. The frontier zones have been treated as friction areas between the unstable Luso-Brazilian territory and indigenous spaces, subject therefore to the constant threat of indigenous resumption or unsettlement because of the pressures of the environment. The mobilization of the category of frontier resulted in comparative analysis of the space studied with other frontier regions, and highlighted the analytical possibilities opened up by the application of this theoretical tool to understand the Luso-Brazilian colonization of the interior of Portuguese America. The fruitful results provided by the analysis of the occurrence of terms such as frontier, boundary and final settlement in the documents reviewed provided the guarantee that the frontier was a constitutive historic element of the colonial occupation of the Brazilian hinterlands. The use of methodology of quantitative analysis of the data allowed, in turn, the historical treatment of the five main structures of occupation findable in the frontier zones of Bahia sertão in the period studied: the way, the allotment, the village, the military outpost and the religious mission. The main conclusion of the study refers to the approach of territorial occupation of the hinterlands not like the gradually constituted advance of Luso-Brazilian civilization, but as a multidirectional, discontinuous and irregular path.

A formação e propagação de fissuras é um fenômeno observado em diversos materiais utilizados na engenharia, como concreto, metais, cerâmicas e rochas. Tendo em vista a grande influência que fissuras têm no comportamento global da estrutura o objetivo deste trabalho consiste na implementação de um modelo de fissura com descontinuidades fortes incorporadas a fim de analisar o processo de fratura em materiais quase-frágeis. A descontinuidade no campo de deslocamentos (descontinuidade forte) é representada através da introdução de graus de liberdade adicionais no interior do elemento finito, sendo esta abordagem denominada enriquecimento elementar (E-FEM). Nestes modelos a fissura pode se propagar em qualquer direção dentro do elemento finito, evitando a necessidade de redefinição da malha em cada etapa, além de fornecer resultados relativamente independentes da malha de elementos finitos utilizada. Por serem internos a cada elemento finito, os graus de liberdade adicionais podem ser eliminados da solução global por condensação estática. Desta forma as descontinuidades são definidas em nível de elemento e o modelo pode ser facilmente implementado em códigos computacionais existentes. O modelo implementado foi proposto por Dvorkin, Cuitiño e Gioia (1990), o qual pertence à classe de modelos com formulação assimétrica estaticamente e cinematicamente consistente (SKON). Esta formulação é caracterizada por garantir o movimento de corpo rígido entre as partes do elemento além de assegurar a continuidade de tensões na linha de fissura, resultando numa matriz de rigidez assimétrica. Diferentes relações constitutivas podem ser utilizadas para descrever o comportamento das regiões com e sem fissura. Portanto, para a região não fissurada, utilizouse um modelo constitutivo elástico linear e para a região fissurada foi analisada a performance de dois modelos constitutivos distintos: linear e exponencial. A capacidade de representar o comportamento de elementos estruturais fissurados foi ilustrada através de exemplos de tração e flexão comparados com outros modelos de fissura existentes e com resultados experimentais. Em relação aos modelos constitutivos para a linha da fissura, o modelo linear não se mostrou adequado por superestimar as tensões de pico além de apresentar um ramo de amolecimento mais frágil. Já o modelo exponencial mostrou-se bastante eficiente representando de forma correta o comportamento de materiais quase-frágeis. / The formation and propagation of cracks is a phenomenon observed in many materials used in engineering, such as concrete, metals, ceramics and rocks. In view of the influence of cracks in the global behavior of the structure, the aim of this work is the implementation of an embedded strong discontinuity model in order to analyze the fracture process in quasi-brittle materials. The discontinuity in the displacement field (strong discontinuity) is represented by the introduction of additional degrees of freedom within the finite element. This approach is called elemental enrichment (E-FEM). The embedded models allow the propagation of crack in any direction within the finite element, avoiding the need of remeshing and providing objective results (mesh independent). The additional degrees of freedom are introduced into the finite element, then these degrees can be eliminated from the global solution by static condensation and the model can be easily implemented in existent computational codes. The model used here was proposed by Dvorkin, Cuitiño and Gioia (1990), which belongs to the statically and kinematically optimal non-symmetric (SKON) formulation. In this formulation, the kinematics that allows for relative rigid body motion and the enforcement of the traction continuity are introduced at element level, resulting a non-symmetric formulation. Different constitutive relations can be used to describe the behavior of the zones with and without cracks. For the zone without cracks it was used a linear elastic model and for the cracked zone it was analyzed the behavior of two different constitutive models: linear and exponential. The ability of the model to represent the behavior of cracked structural elements was illustrated by bending and tensile tests and the results were compared with numerical and experimental data. Regarding the constitutive models for the fracture zone, it was concluded that the linear model was not suitable because it overestimated the maximum stress and promoted a britller softening. In contrast, the exponential model proved to be very efficient to represent the behavior of quasi-brittle materials.

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