Neste trabalho, modelos que descrevem o transporte de sedimentos finos devido às ondas aquáticas de superfície foram estudados. Soluções numéricas da equação de transporte bidimensional que descreve a evolução da concentração de sedimentos suspensos em um fundo erodível foram obtidas, para alguns casos particulares. Quando as ondas aquáticas propagam sobre uma camada de lama fluida viscoelástico, a equação do transporte é modificada. Este modelo foi investigado e resultados numéricos foram apresentados. Uma nova equação de transporte de sedimentos foi deduzida supondo-se que os parâmetros viscoelástico dependem fortemente da frequência da onda aquática. Usando estas hipóteses, uma expressão acurada de ordem superior para a dissipação de energia de ondas foi obtida. / In this work, models that describe the transport of fine sediments by aquatic surface waves have been studied. Numerical solutions of the bidimensional transport equation that describes the evolution of the concentration of suspended sediments in an erodible bed have been obtained for some particular cases. When the aquatic waves propagate over a viscoelastic mud layer, the transport equation is modified. This model was investigated and numerical results were presented. A newequation for transport of sediments was deduced assuming that the viscoelastic parameters depends strongly on the frequency of the aquatic wave. Using these hypotheses, an accurate expression of higher order for the wave energy dissipation has been obtained.

A anastomose sistêmico-pulmonar é um excelente procedimento paliativo para crianças e recém-nascidos portadores de cardiopatias congênitas cianóticas com diminuição da circulação pulmonar. Neste artigo, as aproximações “Streamline Upwind/Petrov-Galerkin – SUPG” foram utilizadas na simulação de escoamento de sangue em uma anastomose sistêmico pulmonar. A Anastomose estudada neste artigo é conhecido como Blalock-Taussig modificada no qual um enxerto de tubo sintético (prótese) é interposto entre a artéria subclávia esquerda e a artéria pulmonar com o objetivo de desviar parte do fluxo sistêmico ao pulmonar. A metodologia de elementos finitos utilizada, conhecida como método SUPG, supera as dificuldades enfrentadas pelo método de Galerkin clássico em altos números de Reynolds, que são compatibilizar os subespaços de velocidade e pressão – satisfazendo deste modo a condição denominada de Babuška-Brezzi e evitar oscilações espúrias devido à natureza assimétrica da aceleração advectiva de equação de momentum – adicionando termos malha-dependentes para a formulação de Galerkin clássica. Estes termos adicionais são construídos para aumentar a estabilidade da formulação de Galerkin original sem prejudicar sua consistência. Um modelo tridimensional parametrizado, utilizando o elemento lagrangeano trilinear, foi criado a partir de medições obtidas durante procedimento cirúrgico para avaliar os efeitos dos parametros geométricos envolvidos na cirurgia (diâmetro e ângulo do enxerto e a pulsatilidade do escoamento) Os resultados apresentam que o ângulo da anastomose proximal tem sensível influência na quantidade de fluxo desviada pelo enxerto e enorme influência na porcentagem de fluxo direcionado para cada um dos pulmões. Quanto ao diâmetro do enxerto conclui-se que este é o regulador principal da porcentagem de fluxo desviada. A partir das simulações realizadas determinou-se correlações para o fator de atrito e porcentagem de fluxo sangüíneo desviado pelo enxerto.

El objetivo de esta investigación es analizar el comportamiento y la modelización de los suelos expansivos no saturados. Para el desarrollo de este trabajo se ha seguido una metodología que consiste en una parte experimental y en otra de modelización constitutiva. A conúnuación se presentan las fases que se han desarrollado: 1) Estado dei Arte: Revisión del estado del conocimiento sobre suelos no saturados expansivos, incluyendo las técnicas de ensayos. 2) Puesta a punto de los equipos: Esa fase se dedicó a la construcción de los edómetros con control de la succión para la realización de ensayos en suelos expansivos. Esta etapa incluye las modificaciones y adaptaciones de los equipos (calibración). Se han utilizado también los edómetros convencionales para estudiar el comportamiento expansivo del suelo sin control de la succión. 3) Ensayos realizados: Se han desarrollado en la fase experimental ensayos de caracterización de los suelos estudiados, el efecto de la cantidad de bentonita a ser utilizada para la mezcla y las respuestas de los ensayos para diversas trayectorias tensionales tales como: a) Las defonnaciones volumétricas debidas a cambias en el grado de saturación dei suelo. b) Las defonnaciones volumétricas inducidas por solicitaciones externas. c) Cambias de volumen del suelo al ser sometido a procesos de saturación y desaturación bajo solicitaciones externas preestablecidas. 4) Modelo elascoplástico: A partir del modelo elastoplástico propuesto por Josa (1988) y de las ideas para su extensión a suelos expansivos (Gens y Alonso, 1992) se ha desarrollado un modelo matemático para suelos expansivos. 5) Aplicación del Modelo: Reproducción de los resultados experimentales obtenidos por esta investigación y de otros autores.

Este trabalho investigou a relação entre a taxa de erosão de três tipos de cerâmicas de Engenharia, Al2O3 (alumina), ZrO2 (zircônia) e Si3N4 (nitreto de silício), com as propriedades mecânicas de tenacidade à fratura e dureza desses materiais, quando submetidos às mesmas condições de desgaste por erosão à temperatura ambiente e quente (850°C). Os materiais cerâmicos utilizados são comerciais e suas propriedades conhecidas. Os materiais foram analisados, antes e após os ensaios de erosão, por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Utilizaram-se comparativamente as equações de Wiederhorn e a de Evans na análise dos resultados. Os modelos reproduziram o comportamento da Al2O3 e da ZrO2 quanto à taxa de erosão. O Si3N4 apresentou desgaste por erosão inferior ao descrito pelos modelos. A ZrO2 teve significativo aumento da taxa de erosão quando em temperatura elevada (850°C), demonstrando uma importante perda de propriedade com a elevação da temperatura. Os resultados indicaram que a tenacidade à fratura apresentou relação direta com a taxa de erosão, diferentemente da dureza, que não demonstrou relação direta com a taxa de erosão. A propriedade mecânica de tenacidade à fratura é indicativa do comportamento dos materiais cerâmicos quanto à resistência a erosão, mas ainda é recomendável a realização de ensaios nas condições de utilização estabelecidas, antes da aplicação prática do material. / This work investigated the relationship among the erosion rate of three different kinds of Engineering Ceramics, Al2O3 (alumina), ZrO2 (zirconia) and Si3N4 (silicon nitride), with their mechanical properties of fracture toughness and hardness, when submitted to the same conditions of erosion wear at both room and high temperature (850°C). The ceramic materials tested were commercial materials and their properties are known. The materials were analyzed, before and after the experiments, by scanning electron microscopy (SEM). It was used comparatively the Wiederhorn and the Evans equations to analyze the results. The models reproduce the erosion behavior of Al2O3 and ZrO2. The Si3N4 presented very low erosion wear, less than estimated by mathematic models. The ZrO2 performs a high increase of erosion tax when at high temperature (850°C), it demonstrates an expressive properties loss with temperature increase. The results indicate that the fracture toughness has direct relation with the erosion rate, differently of the hardness which hasn’t direct relation with erosion rate. The mechanical property of fracture toughness is indicative erosion resistance behavior of ceramic materials, but is still advisable tests in use conditions before the material practical application.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2013-10-08T15:47:13Z No. of bitstreams: 1 Hugo_Braga-Dissertacao_Mestrado-PPGM.pdf: 1341699 bytes, checksum: dd5c4a50e2339c29a293547d6f02c9de (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS(livia.freitas@ufba.br) on 2013-10-08T15:47:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Hugo_Braga-Dissertacao_Mestrado-PPGM.pdf: 1341699 bytes, checksum: dd5c4a50e2339c29a293547d6f02c9de (MD5) / Made available in DSpace on 2013-10-08T15:47:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hugo_Braga-Dissertacao_Mestrado-PPGM.pdf: 1341699 bytes, checksum: dd5c4a50e2339c29a293547d6f02c9de (MD5) / Arvores Steiner são comumente utilizadas para modelar restrições na execução da operação de multicast. Nesta dissertação nós tratamos um novo problema denominado árvore Steiner com Grau Mínimo e fator de dilatação k em Grafos Direcionados (cujo acrônimo em inglês é DSMDStP). Este problema consiste em: dado um grafo direcionado G(V,E), um n´o origem s ∈ V , um fator de dilatação k (k ∈ R+, k ≥ 1) e um conjunto de terminais T ⊆ V \ {s}, encontrar uma arborescência onde o custo entre o nó de origem s em G e cada t ∈ T é menor ou igual a k vezes o custo da menor distância entre este par de nós, ao passo que o grau máximo de saída é minimizado. DSMDStP não admite aproximação sublogarítmica (a menos que NP ⊂ DTIME(nlog log n). Nós descrevemos um algoritmo de aproximação que gera uma arborescência com grau máximo de saída limitado por 2q|T| + 2 + O(log |T|) · d∗, onde d∗ consiste no grau máximo da solução ótima e a arborescência é uma spanner com fator de dilatação (a partir da raiz) de k ·1 + maxt2T {dist(s,t,G)}mint2T dist(s,t,G)}, onde dist(s, t,G) representa o caminho de menor custo entre s e t em G. Embora nosso fator de dilata¸c˜ao viole k, nos experimentos, a restrição de spanner foi satisfeita ou, em média, quase satisfeita. Além disso, o grau de saída medido nos experimentos foi baixo. Nós também descrevemos uma heurística que garante um fator de dilatação de k · (⌊q|T|⌋ + 2), mas não limita o grau máximo de saída. Nos experimentos, a heurística mostrou-se extensível com relação ao grau máximo, além de sempre superar os outros algoritmos nesta métrica. A heurística gerou, adicionalmente, uma spanner com fator de violaçãao baixo. / Salvador

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T16:19:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T16:44:25Z : No. of bitstreams: 1 173416.pdf: 3495137 bytes, checksum: b928dc8f7fb8afc72a42db2ccc6667cc (MD5) / Alguns conceitos pertencentes a Teoria dos Jogos Evolucionários são empregados para testar como eles podem aprimorar a atuação dos operadores utilizados em Algoritmos Genéticos (AG). O emprego de estratégias racionais pode fornecer uma eficiência adicional aos AG na busca de soluções satisfatórias para problemas difíceis. Neste caso, os operadores tradicionais dos AG, especialmente seleção, recombinação e mutação, não contariam somente com critérios aleatórios para realizar a exploração da superfície adaptativa. Esta idéia é implementada através da promoção de uma competição entre os cromossomos pela melhor adaptabilidade, que é considerada como um recurso escasso e limitado. Para completar o método, o paradigma selecionado é o jogo Hawk-Dove, conhecido como um importante modelo de comportamento estratégico em estudos ecológicos. Os participantes do jogo são os cromossomos, os quais exercem suas respectivas estratégias e se esforçam para melhorar sua adaptabilidade individual. Para testar o método, o problema do caixeiro viajante é utilizado. Uma série de simulações são realizadas e os resultados alcançados apresentados, especialmente uma comparação com os métodos usuais de operadores dos AG. Algumas evidências encontradas indicam vantagens no uso da metodologia pesquisada.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-17T01:58:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T21:21:55Z : No. of bitstreams: 1 108185.pdf: 2310705 bytes, checksum: 30aadb7eef4657d518a3f836ed13d11d (MD5) / Estuda a noção de g-medida introduzida por M. Keane em 1972 suas propriedades fimdamentais bem como sua relação com a noção de jacobianos. Expõe sua aplicação ao problema da existência de aplicações expansoras do círculo unitário que preservam a medida de Lebesgue e não são ergódicas.

Dissertação [mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia dos Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-22T18:30:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 242364.pdf: 1335146 bytes, checksum: 1ba8d2567d8d80f3d238a5eb00c22253 (MD5) / A inserção de átomos de nitrogênio, hidrogênio ou carbono nos intersticiais da liga Sm2Fe17 promove sensíveis melhorias em suas propriedades magnéticas, sendo a fase Sm2Fe17Nx de grande interesse na indústria de materiais magnéticos de alto desempenho. Geralmente, a modificação intersticial é realizada através de reação gás-sólido em reator de volume constante ou sob fluxo gasoso. Devido à morosa difusão dos átomos nos intersticiais da liga, o processamento através da reação gás-sólido requer tempos da ordem de dezenas de horas, o que torna o processo economicamente pouco competitivo em escala comercial. Trabalhos anteriores em nosso grupo de pesquisa demonstraram a viabilidade da produção do intersticial Sm2Fe17Nx na pós-descarga de plasma excitado por microondas com redução no tempo de processamento para tipicamente 1h. Porém, o sucesso na modificação intersticial via plasma está fortemente relacionado com características que, transcendendo a estequiometria, exigem refinadas condições de homogeneidade da liga base Sm2Fe17. Assim sendo, neste trabalho buscou-se um ajuste nos parâmetros do plasma (fluxos gasosos, temperatura, pressão, tempo de processamento), a fim de se obter o intersticial Sm2Fe17Nx em uma liga de procedência diversa das estudadas anteriormente em nosso grupo e com diferenciadas condições de homogeneidades. A caracterização da liga foi feita através de difratometria de raios x (DRX), microscopia ótica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), enquanto que as propriedades magnéticas dos intersticiais obtidos foram avaliadas através de magnetômetro de amostra vibrante (VSM).

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-22T21:25:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 235230.pdf: 1454209 bytes, checksum: 404837b8e270f64b40c6dd3ce98ba7e8 (MD5) / Neste trabalho apresentamos a síntese e caracterização de esferas ocas sub-micrométricas de Ni-P amorfo pela redução auto-catalítica (eletroless) de hidróxido de níquel coloidal precipitado sobre a superfície de vesículas formadas através da auto organização de moléculas anfifílicas. A fonte de níquel utilizada foi o NiSO4.6H2O em solução aquosa , o redutor o hipofosfito de sódio, o que implicou na incorporação de quantidades significativas de fósforo ao deposito metálico, com a formação de ligas Ni-P que são amorfas à difração de raios-x (DRX). A anfifílica utilizada foi o SDS (dodecil sulfato de sódio). Mostraremos que o diâmetro da esfera de Ni formada e conseqüentemente da vesícula para uma mesma temperatura é dependente da concentração da anfifílica, do pH e também da concentração salina. Apresentaremos três conjuntos de resultados. No primeiro a concentração de NaOH é de 0,192 Molar e a concentração de SDS foi variada em 0,035 mM, 0,173 mM e 0,578 mM, obtendo assim, três amostras A1,A2 e A3 respectivamente. No segundo conjunto (A4, A5 e A6) a concentração de NaOH é elevada para 0,288 M utilizando as mesmas concentrações de SDS anteriores. E para o ultimo conjunto (A7, A8 e A9) a concentração de NaOH foi elevada para 0,380 M, ou seja o dobro em relação ao primeiro conjunto, e as concentrações de SDS foram mantidas as mesmas. As amostras foram lavadas e decantadas por centrifugação por varias vezes e sequencialmente com água, álcool e acetona, com o objetivo de retirar possíveis resíduos que ficaram na superfície da esfera. Após a secagem a vesícula que serviu como máscara é removida por calcinação a 100oC sob vácuo durante 2 horas, o que permitiu eliminar tanto o solvente quanto a máscara de moléculas anfifílicas restando apenas a casca esférica metálica livre de hidrocarbonetos. A caracterização das esferas ocas formadas foi acompanhada por MEV, EDS, DRX, DSC, e IR.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T22:44:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 226538.pdf: 1517251 bytes, checksum: 3cbebb810702436a685349e26f736910 (MD5) / Ciclones são equipamentos que empregam uma resultante entre as forças de arraste, força peso, centrífuga e inércia para separar partículas. Por possuir simples desenho e baixo custo de manutenção, eles são ideais para serem usados como pré-limpadores de efluentes com material particulado em suspensão. A técnica de CFD (Computational Fluid Dynamics) aparece como uma importante ferramenta para a pesquisa e desenvolvimento de processos de engenharia. Neste trabalho foi desenvolvido um estudo de modelagem tridimensional de ciclones do tipo Lapple a partir dos modernos recursos de CFD. O trabalho foi dividido em três partes: análise do escoamento e avaliação do desempenho de um ciclone de diâmetro similar aos utilizados em plantas de FCC (fluid catalytic cracking); estudo de refino da malha numérica visando diminuir os efeitos de difusão numérica de forma a obter resultados mais acurados; e, finalmente, a validação do modelo proposto através de uma curva empírica de eficiência de coleta e também de critérios numéricos. Todas as simulações foram realizadas considerando o escoamento bifásico, com o modelo de turbulência RSM (Reynolds stress model), e esquema de interpolação upwind de segunda ordem para as variáveis descritivas. Na primeira parte do estudo, os testes foram feitos com um ciclone de diâmetro igual a 0,254m, sendo as demais medidas de acordo com as relações propostas por Lapple (1951). Os resultados preliminares obtidos para os campos de pressão, velocidade e concentração de partículas se mostraram qualitativamente coerentes com os da literatura, entretanto, a malha numérica utilizada necessitou de um refinamento a fim de melhorar os resultados de simulação, visto que as eficiências obtidas apresentaram desvios em relação àquelas indicadas por Lapple (1951). Foram colocadas camadas de prismas junto às paredes do ciclone e do finder. Os resultados obtidos com a malha refinada passaram a prever corretamente o desempenho de coleta, como também descreveram adequadamente o comportamento do escoamento no ciclone. Para a validação do modelo, as simulações foram feitas com um ciclone de diâmetro de 0,127m. As eficiências de coleta para diferentes diâmetros de partículas coincidiram aproximadamente com as de Lapple (1951). Desta forma, pode-se afirmar que o modelo tridimensional proposto é válido para simular o escoamento gás-sólido em ciclones, assim como prever adequadamente a eficiência de separação.