Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@ufma.br) on 2017-06-22T12:57:55Z No. of bitstreams: 1 Diego Araújo.pdf: 749439 bytes, checksum: e6b630a6b28df216e5e6fc70dbeead61 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-22T12:57:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diego Araújo.pdf: 749439 bytes, checksum: e6b630a6b28df216e5e6fc70dbeead61 (MD5) Previous issue date: 2017-05-02 / The main goal of this work is to discuss some topics about hyperbolic dynamical systems. We collect results and definitions that are dispersed, or even in works of generalized context. Thus, we propose a tour that begins with the definition of orbit, passes through classical results like Hartman-Grobman Theorem and shadowing lemma, and ends with the Omega stability theorem. / O objetivo deste trabalho é dissertar sobre alguns tópicos dos sistemas dinâmicos hiberbólicos. Nós coletamos resultados e definicões que em sua maioria encontram-se dispersos, ou ainda, em obras de contexto generalizado. Assim, nos propomos a fazer uma caminhada que começa com a definicão de órbita, passa por resultados clássicos como o Teorema de Hartman-Grobman e o Lema de Sombreamento, e termina com o teorema da Omega estabilidade.

Orientador: Luiz Henrique Meyer. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.

As estruturas, particularmente na engenharia civil, podem apresentar ruína quando atingem sua capacidade resistente ou quando perdem sua estabilidade, sendo, portanto atribuição básica do engenheiro de estruturas o estudo de ambas as situações. A instabilidade de uma estrutura pode surgir de dois modos, a saber: por ocorrência de uma bifurcação de equilíbrio ou por ocorrência de um ponto limite, também conhecido por snap-through, onde o aumento do carregamento provoca uma diminuição da rigidez da estrutura, até que esta se anula no ponto limite (REIS; CAMOTIM, 2012). Estruturas como arcos, treliças e calotas esféricas abatidas, presentes em grandes coberturas, são tipos de estruturas que podem apresentar esta instabilidade, em que há a passagem dinâmica da estrutura para uma configuração de equilíbrio afastada e estável, saltando para essa configuração pós-crítica envolvendo grandes deslocamentos e inversão da curvatura. Se, no entanto, o carregamento é dinâmico, como, por exemplo, harmônico, a resposta do sistema adquire uma grande riqueza de possíveis comportamentos, em função da amplitude e frequência desse carregamento. As respostas podem resultar vibrações periódicas de vários períodos diferentes, quase periódicas, caóticas etc. Este trabalho tem como objetivo fazer um estudo da estabilidade estática e dinâmica do problema da treliça simples de duas barras (treliça de Von Mises) e do arco abatido senoidal, de comportamento elástico linear, com o estabelecimento das equações de equilíbrio na configuração deformada, i.e., levando em conta a não linearidade geométrica. A avaliação da resposta, bem como a caracterização de sua estabilidade, se dará pela apresentação das cargas críticas de instabilidade do sistema perfeito, exibição do comportamento de pós-instabilidade e, com a integração numérica do modelo matemático, o estudo geométrico dado pelos planos de fase, mapas de Poincaré, diagramas de bifurcação e fronteira de estabilidade. / Structures, particularly in civil engineering, can ruin when they reach their strength capacity or when they lose their stability. So, it is the basic assignment of the structural engineer to study both situations. The instability of a structure can arise in two ways, namely: by the occurrence of bifurcation of equilibrium or by the occurrence of a snap-through, where an increase of the loading causes a decrease in structure stiffness, until the stiffness is annulled in the limit point (REIS, CAMOTIM, 2012). Structures such as arches, trusses and domes, present in large roofs, are types of structures that may present this kind of instability, in which there is the dynamic passage of the structure to a far away stable equilibrium configuration, jumping to this post-critical configuration involving large displacements and reversal of the curvature. If, however, the load is dynamic, such as harmonic, the response of the system acquires a great wealth of possible behaviors, depending on the amplitude and frequency of this loading. The responses may result in periodic vibrations of several different periods, almost periodic, chaotic, etc. This work intends to study the static and the dynamic stability of the Von Mises truss and the shallow arc of linear elastic behavior, with the establishment of the equilibrium equations in the deformed configuration, i.e., taking into account the geometric non-linearity. The evaluation of the response, as well as the characterization of its stability, will be done by numerical integration of the mathematical model and geometric study of the phase planes, Poincaré maps, bifurcation diagrams and stability border.

A complexidade da avaliação de segurança em sistemas de potência vem se tornando elevada, principalmente devido ao aumento por demanda de energia elétrica. Diariamente são inseridas cargas de forma sucessiva nos sistemas elétricos, podendo este fato conduzir o sistema ao colapso, caso não haja um planejamento adequado que evite tal ocorrência. Visando evitar um cenário de instabilidade, metodologias de estudo relativas à determinação de máximo carregamento para sistemas elétricos de potência vem sendo estudadas e desenvolvidas. Apesar de apresentarem avanços, este trabalhos possuem limitações que os impedem de serem utilizados em estudos de pré-operação e até em tempo real nos centros de operação. Considerando estas limitações, este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia direta e combinada para determinar o ponto de perda de estabilidade do sistema (a máxima transferência de potência, ou o aparecimento de bifurcações de Hopf), a partir de um sistema de equações diferenciais-algébricas. Esta metodologia engloba características fundamentais para os estudos supracitados como velocidade e robustez. Desta forma, um aplicativo computacional para a avaliação de segurança de um sistema de potência baseado na metodologia proposta foi desenvolvido contemplando a determinação da margem de estabilidade devido a bifurcações no sistema de forma eficiente e robusta. Para tanto, esta tese apresenta uma contextualização da necessidade desta ferramenta, realiza modificações na metodologia direta de determinação da margem de estabilidade devido a oscilações no sistema coma finalidade de elevar sua faixa de convergência e desenvolve uma metodologia direta para determinação de bifurcações Sela-Nó. Por fim, o aplicativo final foi validado, utilizando a ferramenta Organon, em diversos sistemas incluindo o sistema interligado nacional modificado, juntamente com a avaliação de uma lista de contingências para o mesmo. / Security assessment complexity in power systems is becoming higher primarily due to increased demand for electricity. Daily, loads are successively connected to the power grids, which can actually lead the system to the collapse, if there is no adequate planning to avoid it. To avoid an instability scenario, methodologies for the determination of maximum loading for a power system have been studied and developed. Inspite of their progress, these works have limitations that prevent them from being used in pre-operation studies and even in real time in operation centers. Considering these limitations, this work presents the development of a direct and combined methodology to determine the operating point where the system stability is lost (the maximum power transfer or the oscillations appearance due to Hopf bifurcation), through differential-algebric equations. This methodology includes fundamental characteristics for the aforementioned studies such as speed and robustness. Thus, a computer application for power system security assessment based on the proposed methodology was developed with the objective of determining efficiently the stability margin due to bifurcations in the system. Therefore, this thesis presents an overview of the need for this tool, as well as changes to the direct method of determining the systems stability margin due to oscilations, with the purpose of increasing its convergence range and develops a methodology for direct determination of saddle-node bifurcations points. Finally, the final developed application is validated, using the Organon tool, in several systems including the national interconnected system modified in which a list of contingencies are evaluated for this system.

O benefício do consumo de compostos bioativos, como os carotenóides, tem sido amplamente demonstrado pela literatura científica. No entanto, alguns destes bioativos (como os carotenos), devido à sua hidrofobicidade, apresentam dificuldades para serem incorporados em formulações alimentícias aquosas, além de serem, dependendo da matriz alimentícia na qual estão inseridos, dificilmente absorvidos no tratogastrointestinal - ou seja, possuem limitada biodisponibilidade. Tais problemas podem ser contornados através da micro e da nanoencapsulação. O presente trabalho de Mestrado teve como objetivo utilizar a triestearina e o ácido esteárico para a encapsulação do beta-caroteno em micro e nanopartículas lipídicas sólidas, a caracterização físico-química das estruturas formadas e a avaliação da estabilidade química e microestrutural das mesmas. Nos sistemas microparticulados de ácido esteárico (AE) foi utilizado como tensoativo o polisorbato 80 e foram produzidos com 4 e 6% de lipídio, na ausência e na presença de alfa-tocoferol, e todos se mostram extremamente estáveis em relação à distribuição do tamanho médio das partículas, mas somente as partículas que continham alfa-tocoferol conseguiram preservar o beta-caroteno ao longo do período de 7 meses de armazenagem. No caso das micropartículas de triestearina também foram produzidos sistema com 4 e 6% de lipídio total, e a presença do hidrocolóide goma xantana foi essencial para evitar a floculação e permitir a estabilidade do sistema, e foram testadas formulações contendo misturas de tensoativos fosfatidilcolina de soja e polisorbato 60 e fosfatidilcolina de soja e polisorbato 20. Dentre tais sistemas, somente as micropartículas sólidas estabilizadas com polisorbato 60 se mostraram estáveis em relação ao tamanho médio das partículas, e o sistema com menor quantidade de lipídio manteve-se resistente à floculação até o 4º mês de estocagem. Sistemas nanoparticulados foram produzidos com 6% de lipídio total, testando-se uma e duas passagens no homogeneizador à alta pressão. Os dados obtidos indicaram que as nanopartículas lipídicas de AE não diferiram em relação à distribuição de tamanho, mas apresentaram aumento do diâmetro de partícula ao longo do tempo de estocagem. Por sua vez, para as nanopartículas de triestearina os sistemas (tanto com uma quanto com duas passagens no homogeneizador a alta pressão) se mostraram estáveis até cerca de dois meses de armazenagem, em termos de diâmetro médio de partícula, sendo que a distribuição de tamanho se mostrou mais homogênea para o sistema com duas passagens. A microestrutura de todos os sistemas foi avaliada por difratometria de raio-X (DRX) e calorimetria diferencial de varredura (DSC), e a quantidade de beta-caroteno preservada ao longo do tempo foi monitorada espectofometricamente e por colorimetria instrumental. De maneira geral, os sistemas microparticulados se mostraram melhores do que os nanoparticulados, tanto do ponto de vista de estabilidade da estrutura quanto da preservação do beta-caroteno. / The benefits from the consumption of bioactive compounds, like carotenoids, have been widely demonstrated for scientific literature. However, some of this compounds (like carotenes), due totheir hydrophobicity, are difficult to be incorporated in aqueous food formulations, and, depending on the food matrices where they are introduced, are hardly absorbed in the gastrointestinal tract - in order words, they present limited bioavailability. These problems can be overcome by micro and nanoencapsulation. In this context, the objective of this study was to investigate the temporal stability of beta-carotene encapsulated in solid lipid micro and nano particles produced with a mixture of stearic acid or tristearin and sunflower oil, monitoring the microstructure of the systems by X-ray diffractometry, differential scanning calorimetry, zeta potential and particle size measurements, and try to link the preservation of beta-carotene with microstructural considerations. The surfactant used for the stearic acid microparticulate systems was polysorbate 80 and formulations with 4 and 6% of total lipid were produced, in the absence and presence of alpha-tocopherol, and all systems showed high stability in terms of average particle diameter and size distribution, but only the particles containing alpha-tocopherol preserved the content of beta-carotene during the storage period of 7 months In the case of the tristearin microparticles the presence of a hydrocolloid (xanthan gum) was essential for avoid flocculation and improves the system stability, and formulations containing mixtures of surfactants (soybean phosphatidylcholine and polysorbate 60 and phosphatidylcholine and polysorbate 20) were tested. Among such systems, only the solidmicroparticles stabilized with phosphatidylcholine and polysorbate 60 showed stability in terms of average particle diameter and size distribution, and the system with less concentration of solid lipid did not show significant destabilization until the 4th month of storage. As for the nanoparticulated systems, formulations with 6% of total lipid were produced, testing one and two passages in high pressure homogenizer. Our results indicated the stearic acid solid nanoparticles did not exhibitalterations of size distribution, but average particle diameter increased along the time. On the other hand, the triestearin nanoparticles (both with one and two passage in high pressure homogeneizer) showed stability until two months of storage, in terms of average particle diameter, and the size distribution demonstrated to be more homogeneous for the systems submitted to two passages. As an overall conclusion, the microparticulated systems seemed to be more stable than the nanoparticulated ones, from the point of view of structure stability as well as in terms of beta-carotene preservation of beta-carotene.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Geotecnia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Geotecnia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Área de especialização em Sistemas de Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2005

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010