Esse trabalho trata da análise de corpos multi-fraturados utilizando o método dos elementos de contorno. Este método numérico é conhecido por ser robusto e preciso neste tipo de problema e também por requerer pequeno esforço computacional na criação da malha de elementos para o crescimento das fissuras. Duas metodologias para a análise do comportamento das fissuras são consideradas. A primeira é a já consagrada metodologia dual. Por meio desta técnica equações integrais distintas são aplicadas às faces da fissura. Estas equações integrais são escritas em termos de deslocamentos e forças de superfície. A segunda metodologia é a que emprega a formulação singular onde a fissura é considerada como um vazio no domínio sendo as faces da fissura separadas por uma pequena distância. No tocante ao crescimento das fissuras foi desenvolvido um procedimento especial para a determinação da direção de crescimento das fissuras o qual mostrou-se muito eficiente levando a resultados precisos. O crescimento das fissuras é efetuado considerando o fator de intensidade de tensão atuante na extremidade de cada fissura. Dessa forma, as fissuras mais solicitadas apresentam maior comprimento de propagação tornando a análise mais realista. Os fatores de intensidade de tensão são calculados por meio de duas técnicas. A primeira é a já conhecida técnica de correlação de deslocamentos a qual relaciona os deslocamentos atuantes nas faces da fissura. Uma técnica alternativa é também utilizada a qual emprega o campo de tensões presente na extremidade da fissura. Após a determinação dos fatores de intensidade de tensão quatro diferentes teorias de interação de modos podem ser utilizadas para a determinação do ângulo de propagação. Foram analisadas estruturas sendo os resultados comparados aos previstos analiticamente e também numericamente. As respostas obtidas foram satisfatórias validando assim a metodologia proposta neste trabalho / This work deals with analysis of multi-fractured bodies using boundary element method. This numerical method is known to be robust and accurate in this kind of problem and by small computational effort to create elements mesh of crack growth. Two methodologies to analyze of crack behavior are considerate. The first is consecrated dual methodology. Through this technique different kind of integral equations are applied to crack boundaries. These integrals equations are written in displacements and traction variables. Second methodology is singular formulation. Through this technique crack is represented like a hole in body and the crack boundaries is separated by a small gap. For crack growth was created a special proceeding to determination crack growth direction. This method is very efficient and your results are accurate. Crack growth is made through the stress intensity factor performed in crack tip. Then the cracks more requested going to propagate with a larger length’s growth turning this model very realistic. The stress intensity factors are calculated through two techniques in this work. First is the known correlation displacement technique which related displacement in crack boundaries. An alternative technique is also used which consider stress field in crack tip. After determination of stress intensity factors four different theories are used to calculate the crack growth angle. In this work were analyzed structures with results are compared with analytical and numerical answers. The results obtained went very satisfactory validating the methodology proposed

Com os avanços significativos no campo da medicina, cada vez mais a tecnologia robótica vem sendo empregada no tratamento de indivíduos que sofreram alguma deficiência física. Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de um Atuador Elástico em Série Compacto, aqui denominado AESC, e suas possíveis utilizações no campo da reabilitação robótica. Os controles implementados foram: Controle de Posição, Controle de Força e Controle de Impedância. Atuadores elásticos em série são utilizados, pois tais dispositivos apresentam características ideais para a utilização em equipamentos voltados à reabilitação: impedância controlável possibilidade de impedância baixa), baixo atrito e largura de banda que se aproxima do padrão de movimento humano. Aplicações do AESC para reabilitação de indivíduos que tenham sofrido lesão cerebral ou lesões ortopédicas e traumatológicas são apresentadas. Elas se mostram como um recurso para incrementar a reabilitação relacionada ao ganho de força muscular do tornozelo, bem como aumento da amplitude de movimento. A Plataforma Robótica de Reabilitação de Tornozelo utiliza uma interface baseada em jogos para o auxílio da reabilitação, tornando o processo mais lúdico estimulando a aprendizagem. O Exoesqueleto para Membros Inferiores simula o caminhar humano, auxiliando pessoas que tenham sofrido Acidente Vascular Encefálico. / With significant advances in the medical field, more and more robotic technology has been used to treat individuals who have suffered a physical disability. This dissertation presents the development of a Compact Series Elastic Actuator, named here as AESC, and its possible uses on the field of robotic rehabilitation. The controls types implemented include: Position Control, Force Control and Impedance Control. Series elastic actuators are used because such devices have ideal characteristics for use in equipments for rehabilitation: controllable impedance (possibility of low impedance), low friction and bandwidth that approaches the human movement. Applications of the AESC for rehabilitation of individuals who have suffered brain or orthopedic damages are presented. They appear as a resource to enhance the rehabilitation related to gain in muscle strength of the ankle muscles, as well as to increase the range of motion. The Robotic Platform of Ankle Rehabilitation uses a game-based interface for rehabilitation, to make the rehabilitation process more playful. The Exoskeleton for Lower Limbs simulates human walking, helping people who have suffered stroke.

A fisiopatologia do edema de Reinke ainda permanece desconhecida e poucos estudos abordam sobre as alterações das proteínas fibrosas, colágeno e elastina, na matriz extracelular da prega vocal com edema de Reinke. Por isso, este estudo foi idealizado para descrever a distribuição das fibras colágenas e do sistema de fibras elásticas do espaço de Reinke com edema de Reinke comparando com a prega vocal normal e com a severidade do edema. Foram obtidas 20 amostras de pregas vocais de indivíduos com edema de Reinke, sendo nove casos com edema de Reinke grau II e 11 casos grau III. Dezessete indivíduos eram do sexo feminino e três do sexo masculino, com idade variando de 47 a 62 anos (55 ± 4,4 anos). Quinze pacientes eram tabagistas e cinco ex-tabagistas, média e desvio padrão de 22 ± 10,7 maço/ano. O tempo de disfonia apresentou média e desvio padrão de 36 ± 16,6 meses. Dez pregas vocais normais de laringes humanas excisadas foram utilizadas como controles. Os métodos da Picrossírius-polarização e da Resorcina-fucsina de Weigert com oxidação prévia pelo oxone 10% foram empregados para visualização das fibras colágenas e do sistema de fibras elásticas, respectivamente. Uma avaliação semiquantitativa foi utilizada para categorizar os resultados histológicos que foram correlacionados com a idade, consumo de cigarro, tempo de disfonia e com a severidade do edema. Evidenciou-se que o arranjo entrelaçado das fibras colágenas semelhante a uma cesta de vime observado em pregas vocais normais estava desestruturado no edema de Reinke. A desestruturação foi caracterizada por um afastamento das fibras, fragmentação, formando áreas esparsas e tomadas por um estroma mixóide de quantidade variável. Todos os casos de edema de Reinke mostraram uma maior preservação do arranjo das fibras colágenas próximo ao epitélio da prega comparada com as fibras da camada mais profunda do espaço de Reinke. O arranjo do sistema de fibras elásticas formado por fibras finas e onduladas paralelas à membrana basal do epitélio e uma rede de fibras mais finas, logo abaixo da membrana basal do epitélio observado em pregas vocais normais estava desestruturado no edema de Reinke. Na avaliação semiquantitativa observou-se que moderada e intensa desestruturação ocorreram em 90% dos casos com relação às fibras colágenas e em todos os casos para o sistema de fibras elásticas. Houve uma correlação estatisticamente significante entre a idade e o grau de desestruturação das fibras colágenas (r=0,47, p=0,037). Houve diferenças estatisticamente significantes entre os edemas grau II e III quanto à desestruturação das fibras colágenas (p=0,007) e quanto à idade (p=0,036). Observamos com este estudo que as alterações nas proteínas fibrosas presentes no edema de Reinke podem contribuir com a deformidade da prega vocal / The physiopathological mechanisms underlying Reinkes edema are still unknown and few studies addressed alterations in the fibrillar proteins, collagen and elastin, in extracellular matrix with Reinkes edema. This study was idealized to describe the distribution of collagen fibers and elastic system fibers in Reinkes space with Reinkes edema, comparing with normal vocal fold and with the severity of Reinkes edema. Twenty surgical vocal fold specimens were obtained from patients with Reinkes edema, nine cases presented grade II severity and 11 cases grade III. Seventeen subjects were females and three were males, ranging in age from 47 to 62 years (mean±SD 55 ± 4.4 years). Fifteen patients were smokers and five ex-smokers, mean±SD of 22 ± 10.7 pack-years. The duration of dysphonia ranged from 6 to 60 months (mean of 36 ± 16.6 months). Ten vocal folds from human larynges of nonsmokers cadavers were used as normal controls. The Picrosirius polarization method and the Weigerts resorcin-fuchsin stain after oxidation with 10% aqueous oxone were used for visualization of collagen fibers and the elastic system fibers, respectively. Findings were categorized semiquantitatively and correlated with age, cigarette smoking, duration of dysphonia and Reinkes edema severity. The intertwined network of collagen fibers resembling a wicker-basket found in normal vocal folds was disarranged in Reinkes edema. Disarrangement of collagen fibers was characterized by loosely arranged and fragmented fibers intermixed with varying amounts of myxoid stroma. All cases showed a better preservation of collagen fibers arrangement closer to the epithelium compared to fibers of the deeper of the Reinkes space. The elastic system fibers arrangement formed by a delicate network of thin and undulated fibers arranged in parallel to the epithelial basement membrane and a network of thinner fibers immediately below the basement membrane was disarranged. The semiquantitatively analysis showed that moderate and large areas of disarrangement of collagen fibers were found in 90% of cases and in all cases for elastic fibers. Age was significantly correlated with collagen fiber disarrangement (r=0.47, p=0.037). There was a statistical difference in collagen disarrangement (p = 0,007) and age (p=0,036) between grade II and grade III severity. In our study, the alterations in the fibrillar proteins observed in Reinkes edema may contribute to the vocal fold deformity

O processo de estiramento consiste na conformação de chapas, barras e seções laminadas ou extrudadas, pelo "esticamento" do material sobre uma ferramenta (bloco) que contém a forma (linha de sistema) desejada. Este processo é utilizado principalmente na fabricação de peças da indústria aeroespacial. Os materiais empregados são ligas de alumínio, titânio, aço e níquel. O estiramento de chapas de ligas de alumínio, com relação à têmpera do material, pode ser realizado em três condições: com o material recozido (condição "O"), com o material na condição final de têmpera (condição "TXXX"), ou após a solubilização do material (condição "W"). A utilização de uma ou outra condição de estiramento está intimamente ligada à complexidade da geometria da peça, à qualidade da ferramenta de estiramento e aos valores de alongamento da liga. O estiramento com o material recozido (condição "O") apresenta os melhores resultados com relação ao retorno elástico (spring back), mas a conformação total da peça resulta em valores elevados de deformação e um ou todos os problemas podem acontecer: ruptura do material, aparecimento de "estrias" (bandas de Lüders) e cascas de laranja (orange peel). A situação ideal, em termos de custos de fabricação e tempo de execução, seria realizar o estiramento da peça na condição final de têmpera do material (TXXX). Entretanto, quando comparadas com os aços, as ligas de alumínio apresentam valores de alongamento inferiores, o que faz com que este material suporte níveis menores de deformação. Com níveis menores de deformação, o retorno elástico será muito grande e a peça não atenderá aos requisitos de forma (linha de sistema) necessários para uma montagem adequada. Como uma alternativa para os problemas encontrados no estiramento de chapas nas condições "O" e "TXXX", desenvolveu-se uma condição intermediária, chamada de "W". Esta condição é metaestável e é obtida após a solubilização da liga de alumínio. O estiramento das chapas de alumínio, nessa condição metaestável, é uma boa solução para as situações citadas, ou seja, aparecimento de defeitos superficiais (estrias e cascas de laranja) ou elevado retorno elástico ou efeito mola (spring back). Faz-se necessário, entretanto, um conhecimento detalhado do processo de estiramento, para garantir uma faixa de dureza na qual se obtém um resultado adequado. Deve-se estirar a chapa para valores de dureza em que não se obtenham defeitos superficiais ou elevados valores de retorno elástico. Este trabalho indica que o estiramento da liga AA 2024 após a solubilização (condição "W") apresenta valores de retorno elástico inferiores aos apresentados pelas outras condições avaliadas ("O" e "T3"), sem aumento significativo da rugosidade superficial, o que indica menor susceptibilidade ao aparecimento de defeitos superficiais, como a casca de laranja (orange peel).

INTRODUÇÃO: A cicatriz em prega vocal que ocorre após injúria constitui causa importante de disfonia. A fonocirurgia ideal é aquela em que a lesão efetivamente removida com o menor dano possível ao tecido adjacente, a fim de reestabelecer a função da prega vocal ao mesmo tempo em que a sua ultraestrutura sua ultraestrutura é preservada. Tanto o bisturi frio quanto lasers em geral são aceitos como instrumentos para fonocirurgia. O laser de diodo tem sido usado no tratamento de doenças laríngeas. Entretanto, não há consenso quanto os parâmetros ideais desse aparelho para tal finalidade. Inexistem trabalhos que mostrem a forma ou a extensão da lesão provocada com laser de diodo em laringe e tampouco as reações histológicas e cicatriciais provocadas por ele. OBJETIVO: O objetivo desta pesquisa é estudar as alterações morfométricas e histopatológicas observadas nas pregas vocais de coelhos, sete dias após a lesão provocada com o laser de diodo, comparando diferentes configurações do dispositivo. MÉTODO: Vinte e um coelhos machos albinos da raça New Zealand foram distribuídos aleatoriamente em três grupos com sete animais por grupo. Foi realizada uma lesão única durante 20 segundos em cada prega vocal com a ponta da fibra em contato superficial com o tecido. Duas frequências de pulso foram comparadas no Grupo I (10Hz versus 1000Hz), diferentes potências no Grupo II (3W versus 5W) e modos de radiação distintos no Grupo III (pulsado versus contínuo). Após sete dias, as laringes foram excisadas e submetidas à coloração com hematoxilina-eosina, além de coloração histoquímica para colágeno e elastina. Foi realizada análise histológica quantitativa e subjetiva. RESULTADOS: o laser de diodo provocou: exocitose de células inflamatórias; edema de mucosa e submucosa; infiltrado celular extenso em torno da úlcera, composto por polimorfonucleares (especialmente eosinófilos), linfócitos e histiócitos; tecido de granulação com a presença de fibroblastos e vasos neoformados e áreas de necrose do tipo coagulativa. A extensão do processo inflamatório e a extensão linear da úlcera apresentaram diferença significativa entre as duas potências, e foi maior com uso do laser ajustado para 5W. A extensão do processo inflamatório, extensão linear da úlcera, profundidade da úlcera e profundidade do processo inflamatório apresentaram diferença significativa entre os dois modos de emissão do laser, isto é, maior no modo contínuo. A densidade das fibras colágenas apresentaram-se elevadas apenas ao uso do laser no modo contínuo, quando comparado ao modo pulsado. Não houve diferença estatística quanto à densidade de fibras elásticas. CONCLUSÃO: O uso do laser de diodo ajustado em potência de 5W ao invés 3W e o uso do modo contínuo ao invés do pulsado são capazes de aumentar significativamente a injúria térmica nas pregas vocais de coelhos / INTRODUCTION. Scarring of the vocal folds is a relevant cause of dysphonia after injury. The ideal phonomicrosurgery would be the one that removes the vocal fold disease in order to restore the biomechanical function, while providing minimal disruption to the surrounding vocal fold layered structure. Steel scalpel and laser systems are widely accepted tools for vocal fold surgical procedures. The diode laser technique has been used in the treatment of laryngeal diseases. However, there is great variability among surgeons with regard to the use of the diode laser for laryngeal surgery and the ideal parameters for this procedure remain unclear. No description of the lesion extent or the vocal fold healing after injury with this device have been reported to date. OBJECTIVE: The aim of this research was to study the morphometric and histopathological changes seen in the vocal fold seven days after injury with the diode laser in a rabbit model, comparing different settings of the device. METHODS: Twenty-one male New Zealand white rabbits were randomized into three groups with seven animals per group. A single spot injury during 20 seconds was performed in each vocal fold with the fiber tip in superficially contact with the tissue. Two pulse frequency were compared in group I (10Hz versus 1000Hz), different powers in group II (3W versus 5W) and distinct wave mode of radiation in group III (pulsed versus continuous). After seven days, the larynges were harvested and subjected to H&E staining, histochemical staining for collagen and elastin, with quantitative and subjective histological analysis. RESULTS: the diode laser provoked exocytosis of inflammatory cells; edema of mucosa and submucosa; extensive cell infiltrate around the ulcer with polymorphonuclear cells (especially eosinophils), lymphocytes and histiocytes; granulation tissue with the presence of fibroblasts and neoformed vessels and areas of coagulative necrosis. The extent of the inflammatory infiltrate and the extent of the ablation crater showed to be greater with the 5W power use. The analyzes of extension of the extent of the inflammatory infiltrate, the extent of the ablation crater, the depth of the ablation crater and depth of the inflammatory process presented greater measurements with the continuous mode. The density of collagen fibers was higher when the laser was used in continuous wave mode. There was no statistically significant difference in elastic fiber density. CONCLUSION: Increasing power from 3W to 5W and using continuous wave rather than pulsed wave mode of the diode laser significantly increased the extent of thermal injury in the rabbit vocal folds

INTRODUÇÃO: A cicatriz em prega vocal que ocorre após injúria constitui causa importante de disfonia. A fonocirurgia ideal é aquela em que a lesão efetivamente removida com o menor dano possível ao tecido adjacente, a fim de reestabelecer a função da prega vocal ao mesmo tempo em que a sua ultraestrutura sua ultraestrutura é preservada. Tanto o bisturi frio quanto lasers em geral são aceitos como instrumentos para fonocirurgia. O laser de diodo tem sido usado no tratamento de doenças laríngeas. Entretanto, não há consenso quanto os parâmetros ideais desse aparelho para tal finalidade. Inexistem trabalhos que mostrem a forma ou a extensão da lesão provocada com laser de diodo em laringe e tampouco as reações histológicas e cicatriciais provocadas por ele. OBJETIVO: O objetivo desta pesquisa é estudar as alterações morfométricas e histopatológicas observadas nas pregas vocais de coelhos, sete dias após a lesão provocada com o laser de diodo, comparando diferentes configurações do dispositivo. MÉTODO: Vinte e um coelhos machos albinos da raça New Zealand foram distribuídos aleatoriamente em três grupos com sete animais por grupo. Foi realizada uma lesão única durante 20 segundos em cada prega vocal com a ponta da fibra em contato superficial com o tecido. Duas frequências de pulso foram comparadas no Grupo I (10Hz versus 1000Hz), diferentes potências no Grupo II (3W versus 5W) e modos de radiação distintos no Grupo III (pulsado versus contínuo). Após sete dias, as laringes foram excisadas e submetidas à coloração com hematoxilina-eosina, além de coloração histoquímica para colágeno e elastina. Foi realizada análise histológica quantitativa e subjetiva. RESULTADOS: o laser de diodo provocou: exocitose de células inflamatórias; edema de mucosa e submucosa; infiltrado celular extenso em torno da úlcera, composto por polimorfonucleares (especialmente eosinófilos), linfócitos e histiócitos; tecido de granulação com a presença de fibroblastos e vasos neoformados e áreas de necrose do tipo coagulativa. A extensão do processo inflamatório e a extensão linear da úlcera apresentaram diferença significativa entre as duas potências, e foi maior com uso do laser ajustado para 5W. A extensão do processo inflamatório, extensão linear da úlcera, profundidade da úlcera e profundidade do processo inflamatório apresentaram diferença significativa entre os dois modos de emissão do laser, isto é, maior no modo contínuo. A densidade das fibras colágenas apresentaram-se elevadas apenas ao uso do laser no modo contínuo, quando comparado ao modo pulsado. Não houve diferença estatística quanto à densidade de fibras elásticas. CONCLUSÃO: O uso do laser de diodo ajustado em potência de 5W ao invés 3W e o uso do modo contínuo ao invés do pulsado são capazes de aumentar significativamente a injúria térmica nas pregas vocais de coelhos / INTRODUCTION. Scarring of the vocal folds is a relevant cause of dysphonia after injury. The ideal phonomicrosurgery would be the one that removes the vocal fold disease in order to restore the biomechanical function, while providing minimal disruption to the surrounding vocal fold layered structure. Steel scalpel and laser systems are widely accepted tools for vocal fold surgical procedures. The diode laser technique has been used in the treatment of laryngeal diseases. However, there is great variability among surgeons with regard to the use of the diode laser for laryngeal surgery and the ideal parameters for this procedure remain unclear. No description of the lesion extent or the vocal fold healing after injury with this device have been reported to date. OBJECTIVE: The aim of this research was to study the morphometric and histopathological changes seen in the vocal fold seven days after injury with the diode laser in a rabbit model, comparing different settings of the device. METHODS: Twenty-one male New Zealand white rabbits were randomized into three groups with seven animals per group. A single spot injury during 20 seconds was performed in each vocal fold with the fiber tip in superficially contact with the tissue. Two pulse frequency were compared in group I (10Hz versus 1000Hz), different powers in group II (3W versus 5W) and distinct wave mode of radiation in group III (pulsed versus continuous). After seven days, the larynges were harvested and subjected to H&E staining, histochemical staining for collagen and elastin, with quantitative and subjective histological analysis. RESULTS: the diode laser provoked exocytosis of inflammatory cells; edema of mucosa and submucosa; extensive cell infiltrate around the ulcer with polymorphonuclear cells (especially eosinophils), lymphocytes and histiocytes; granulation tissue with the presence of fibroblasts and neoformed vessels and areas of coagulative necrosis. The extent of the inflammatory infiltrate and the extent of the ablation crater showed to be greater with the 5W power use. The analyzes of extension of the extent of the inflammatory infiltrate, the extent of the ablation crater, the depth of the ablation crater and depth of the inflammatory process presented greater measurements with the continuous mode. The density of collagen fibers was higher when the laser was used in continuous wave mode. There was no statistically significant difference in elastic fiber density. CONCLUSION: Increasing power from 3W to 5W and using continuous wave rather than pulsed wave mode of the diode laser significantly increased the extent of thermal injury in the rabbit vocal folds

Foram medidas distribuições angulares completas do espalhamento elástico do sistema \'ANTPOT. 12 C\' + \'ANTPOT. 24 MG\' nas energias \'E IND. CM\' = 10.67 e 11.33 MeV e entre \'E IND. CM\' = 12.0 e 16.0 MeV, usando feixe de \'ANTPOT. 12 C\' produzido no acelerador Pelletron. Esta faixa de energia se localiza parcialmente abaixo e em torno da barreira coulombiana, estando a barreira em 12.53 MeV. Surpreendentemente todas as distribuições angulares apresentam fortes oscilações mesmo aquelas em energias abaixo da barreira coulombiana. As distribuições angulares foram ajustadas com cálculos de modelo óptico, sendo possível determinar o potencial mais raso, sem ambigüidades contínuas. As principais características deste potencial são: potencial extremamente transparente inclusive no interior nuclear e forte dependência com a energia nas profundidades real e imaginária \'V IND. 0\' e \'W IND. 0\'. Em cinco energias também foram analisadas distribuições angulares do espalhamento inelástico e ajustadas por cálculos de canais acoplados. Os potenciais ópticos usados para diferentes canais apresentam a anomalia do limiar e cálculos de relação de dispersão conectando as integrais de volume dos potenciais ópticos reproduzem bem esta anomalia. / Complete angular distributions of the elastic scattering \'ANTPOT. 12 C\' + \'ANTPOT. 24 MG\' were measured at \'E IND. CM\' = 10.67 and 11.33 MeV and from \'E IND. CM\' = 12.0 to 16.0 MeV, using a \'ANTPOT. 12 C\' beam produced at Pelletron Accelerator. This range of energy is close to the Coulomb barrier of the system, which is 12.53 MeV. Surprisingly all the angular distributions show strong oscillations even at energies bellow the Coulomb barrier. The angular distributions were fitted by optical model calculations and we determined the shallowest real potential, without continuos ambiguity. The main features of this potential are: very transparent even at the nuclear interior and strong dependence with energy of the real and imaginary depths \'V IND. 0\' and \'W IND. 0\'. At five energies the inelastic scattering data were also analysed and well fitted by coupled-channels calculations. The optical potentials of all channels present the threshold anomaly and are well reproduced by dispersion relation calculations applied to the volume integrals of the optical potentials.

Esse trabalho trata da análise de corpos multi-fraturados utilizando o método dos elementos de contorno. Este método numérico é conhecido por ser robusto e preciso neste tipo de problema e também por requerer pequeno esforço computacional na criação da malha de elementos para o crescimento das fissuras. Duas metodologias para a análise do comportamento das fissuras são consideradas. A primeira é a já consagrada metodologia dual. Por meio desta técnica equações integrais distintas são aplicadas às faces da fissura. Estas equações integrais são escritas em termos de deslocamentos e forças de superfície. A segunda metodologia é a que emprega a formulação singular onde a fissura é considerada como um vazio no domínio sendo as faces da fissura separadas por uma pequena distância. No tocante ao crescimento das fissuras foi desenvolvido um procedimento especial para a determinação da direção de crescimento das fissuras o qual mostrou-se muito eficiente levando a resultados precisos. O crescimento das fissuras é efetuado considerando o fator de intensidade de tensão atuante na extremidade de cada fissura. Dessa forma, as fissuras mais solicitadas apresentam maior comprimento de propagação tornando a análise mais realista. Os fatores de intensidade de tensão são calculados por meio de duas técnicas. A primeira é a já conhecida técnica de correlação de deslocamentos a qual relaciona os deslocamentos atuantes nas faces da fissura. Uma técnica alternativa é também utilizada a qual emprega o campo de tensões presente na extremidade da fissura. Após a determinação dos fatores de intensidade de tensão quatro diferentes teorias de interação de modos podem ser utilizadas para a determinação do ângulo de propagação. Foram analisadas estruturas sendo os resultados comparados aos previstos analiticamente e também numericamente. As respostas obtidas foram satisfatórias validando assim a metodologia proposta neste trabalho / This work deals with analysis of multi-fractured bodies using boundary element method. This numerical method is known to be robust and accurate in this kind of problem and by small computational effort to create elements mesh of crack growth. Two methodologies to analyze of crack behavior are considerate. The first is consecrated dual methodology. Through this technique different kind of integral equations are applied to crack boundaries. These integrals equations are written in displacements and traction variables. Second methodology is singular formulation. Through this technique crack is represented like a hole in body and the crack boundaries is separated by a small gap. For crack growth was created a special proceeding to determination crack growth direction. This method is very efficient and your results are accurate. Crack growth is made through the stress intensity factor performed in crack tip. Then the cracks more requested going to propagate with a larger length’s growth turning this model very realistic. The stress intensity factors are calculated through two techniques in this work. First is the known correlation displacement technique which related displacement in crack boundaries. An alternative technique is also used which consider stress field in crack tip. After determination of stress intensity factors four different theories are used to calculate the crack growth angle. In this work were analyzed structures with results are compared with analytical and numerical answers. The results obtained went very satisfactory validating the methodology proposed

Orientador: Marcio Jose Menon / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-12T16:24:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Avila_ReginaFonseca_D.pdf: 3530629 bytes, checksum: 01dc8228fc148fa58b57ef51867e8ee9 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Apresentamos um estudo amplo e abrangente do espalhamento elástico de há drons em altas energias através de três abordagens distintas: analítica, empírica e fenomenológica. A primeira 'e caracterizada pelos princípios de analiticidade e cruzamento, limites polinomiais para a amplitude de espalhamento e relações de dispersão. Em especial, para classes de funções de interesse físico, introduzimos novas relações de dispersão derivativas, que são equivalentes às relações de dispersão integrais. Na segunda abordagem, decorrente do princípio de Unitaridade, tratamos a Representação Eiconal. Nesse contexto, a partir de uma parametrização empírica para a amplitude de espalhamento e um método analítico-numérico, determinamos a eiconal no espaço de momento transferido, de forma independente de modelo. Em especial, obtemos evidência estatística de que a parte imaginária da eiconal apresenta um zero (troca de sinal); as implicações desse zero no contexto fenomenológico são discutidas em certo detalhe. Na abordagem fenomenológica, através de um modelo baseado no formalismo de Regge, estudamos as contribuições do Odderon (amplitude ímpar) e Pomeron (amplitude par) no regime de altas energias. Em especial, descrevemos novos procedimentos que podem levar à detecção do Odderon nos experimentos a serem realizados com aceleradores de partículas, o "Relativistic Heavy Íon Collider"(RHIC) e "Large Hadron Collider"(LHC). / Abstract: We investigate high-energy elastic hadron scattering by means of three different approaches: analytical, empirical, and phenomenological. The first one is characterized by the fundamental principles of analyticity and crossing symmetry, polynomial limits for the scattering amplitude and dispersion relations. In special, for classes of functions of physical interest, we introduce novel derivative dispersion relations wich are equivalent to integral dispersion relations. In the second approach, based on unitarity principle, we treat the eikonal representation. In this context, by means of an empirical parametrization for the scattering amplitude and an analytical-numerical method, we extract the eikonal in the momentum transfer space, in a model independent way. In special, we obtain statistical evidence that the imaginary part of eikonal presents a zero (change of sign) in the momentum transfer space; the implication of this zero in the phenomenological context is discussed in certain detail. In the third approach, through a model based on the Regge formalism, we investigate the contributions of the Odderon (odd amplitude) and the Pomeron (even amplitude) in the high energy region. In special, we describe new procedures that can lead to the detection of the Odderon in the experiments to be performed in particle accelerators, Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) and Large Hadron Collider (LHC). / Doutorado / Fisica-Matematica / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador: Márcio José Menon / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-15T11:17:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fagundes_DanielAlmeida_M.pdf: 4182023 bytes, checksum: ab06bb58827a859896805f7809e62f4d (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O tratamento teórico do espalhamento elástico de hádrons em altas energias constitui um problema em aberto, tanto para a teoria quântica de campos das interações fortes, a Cromodinâmica Quântica (QCD), quanto para as diferentes abordagens fenomenológicas. Neste trabalho apresentamos um estudo sobre o problema inverso do espalhamento elástico de hádrons nas representações de parâmetro de impacto e eiconal, especificamente, sobre a extração empírica das funções de perfil, recobrimento inelástica e eiconal a partir dos dados experimentais e com base somente em princípios e teoremas gerais em altas energias (independentes de modelo). Por condição de aplicabilidade e interesse atual o estudo é restrito ao espalhamento elástico próton-próton na região de energias de centro de momentos 19.4 a 62.5 GeV. Em particular, é introduzida uma nova representação para a Fórmula da Parte Real de Martin, independente de invariância de escala e adequada a parametrizações empíricas de dados experimentais. Através dessa representação e de duas outras parametrizações empíricas desenvolvidas previamente (vinculada e não-vinculada), determinam-se várias características da função de recobrimento inelástica e da parte imaginária da função eiconal (opacidade) no espa¸ co de momento transferido, destacando-se: (1) evidência de um efeito periférico ("cauda") na função de recobrimento inelástica na região de parâmetro de impacto acima de 2 fm; (2) desenvolvimento de parametrizações analíticas para essa função indicando componentes gaussinas com centros em 0.0, ~0 7 e ~1 3 fm; (3) evidência de um zero finito (troca de sinal) na função opacidade no espaço de momento transferido; (4) desenvolvimento de parametrizações empíricas para essa função indicando fatores de forma tipo produto de dois monopólos com parâmetros vinculados (e não dipolo) e um termo com zero; (5) estudo detalhado da determinação da função opacidade no espaço de momento transferido através da abordagem semi-analítica (métodos semi-analítico, de termo explícito e de termo explícito condicionado). Discutem-se também implementações que possam ser introduzidas em modelos eiconais, em especial inspirados em QCD, a partir dos resultados empíricos obtidos nesse trabalho / Abstract: The theoretical description of high-energy elastic hadron scattering constitutes an open problem in both, the underlying quantum field theory of strong interactions (QCD) and the phenomenological context. In this work the inverse problem in elastic hadron scattering is discussed in the impact parameter and eikonal frameworks, specifically a study on the empirical extraction of the profile, the inelastic overlap and the eikonal functions, from the experimental data and some principles and high-energy theorems (model independent). The analysis is limited to elastic proton-proton scattering in the center of momentum energy interval 19.4 - 62.5 GeV. In particular, a novel representation for the Martin¿s Real Part Formula is introduced but without the scaling property and suitable for empirical analysis. By means of this representation, and two other parametrizations previously introduced (constrained and unconstrained), several properties of the inelastic overlap function and the imaginary part of the eikonal (opacity) in the momentum transfer space are determined, in special: (1) evidence of a peripheral effect (tail) in the inelastic overlap function in the parameter impact space above 2 fm; (2) development of analytical parametrizations for this function leading to three gaussian components with centers at 0.0, ~0 7 and ~1 3 fm; (3) evidence of a finite zero (change of sign) in the opacity function in the momentum transfer space; (4) development of empirical parametrization for this function consistent with form factors as a product of two monopoles with constrained masses (not a dipole type) and a term with zero; (5) detailed discussion on the determination of the opacity function in the momentum transfer space through the semi-analytical approach. The applicability of these empirical results in the development of eikonal models (mainly those inspired in QCD) is also discussed / Mestrado / Reações Específicas e Fenomenologia de Partículas / Mestre em Física