Durante as últimas décadas, têm sido realizados vários estudos sobre a aplicação de veículos suspensos como em teleféricos, bondinhos, linhas de transporte e/ou montagem em indústrias, e robôs para finalidades diversas. Como veículos suspensos possuem comportamento de pêndulo, estão suscetíveis as ações de forças externas que geram oscilações e balanços indesejados no veículo que podem comprometer sua função e segurança. Um levantamento bibliográfico mostrou a deficiência de estudos de sistemas que mantenham a estabilidade física de veículos suspensos. Usando conceitos de conservação de energia e quantidade de movimento foi concebida a ideia de desmembrar o corpo do veículo suspenso em duas partes, uma massa fixa e uma massa móvel de atuação e estabilização da estrutura do veículo; dessa forma fazendo uso apenas de componentes internos ao veículo, uma vez que em sistemas suspensos é grande a dificuldade de aplicação de forças externas para correção de posicionamento. Neste trabalho foi desenvolvido um sistema ativo de autoestabilização para veículos suspensos capaz de amenizar os efeitos de forças externas que possam comprometer a atividade desempenhada pelo veículo. Para a autoestabilização foi montado um sistema de controle em malha fechada com sensor de detecção de inclinação (posição) e atuador com motor de corrente contínua para deslocar uma massa móvel dentro do robô suspenso, acionados por um microcontrolador embarcado. A eficiência do sistema foi comprovada com a montagem de um protótipo, onde uma programação baseada em controle proporcional e derivativo foi suficiente para garantir uma eficiente e rápida estabilização no robô quando sujeito a forças externas como atuação de ventos, por exemplo. / During the last decades, many researches and studies have been done about suspended vehicles such as chair lifts, cable cars, carrying and assemblies of parts in the industry, etc. Suspended vehicles behave like a pendulum and they are susceptible to the action of external forces which cause oscillations and unwanted swing at the vehicle that may affect function and security of the vehicle. For several applications it is important to keep the physical stability of suspended vehicles (or part of them), such as in autonomous robots for inspection. In suspended systems it is very difficult to apply external forces to correct its position due the swing; so, it is proposed a new stabilizing system for suspended vehicles based on the conservation of energy and quantity of motion. Using only internal components of the suspended vehicle, the mass of the system was separated in two parts: an active mobile part that stabilizes a fixed part such as the structure of the vehicle. In this work, it is described an active system for swing control on suspended vehicles, able to soften the effects of external forces that can dangerously damage the performance of the vehicle. An autonomous off-board microcontroller with feed-back program was assembled to stabilize the structure of the vehicle by using an inclination sensor attached to it. A DC motor is used to move the mobile part of the suspended vehicle to correct the equilibrium of the vehicles structure. The microcontroller program based on proportional-derivative control system was implemented and tests were performed on a prototype vehicle. A good performance of the system was obtained with an efficient and fast stabilization of the prototype structure under the action of external forces, such as wind forces.

A estabilidade dimensional representa uma das mais importantes propriedades do papel, dentre aquelas que governam seu desempenho no uso final. Esta propriedade determina a funcionalidade do papel em processos de impressão, de conversão e, particularmente, na aplicação em máquina copiadoras e impressoras comerciais. O monitoramento da estabilidade dimensional oferece possibilidades de interferência em parâmetros do processo de fabricação, com a finalidade de estabelecer condições de produção de papel mais eficientes e econômicas, promovendo ainda, melhor suporte para atividades de assistência técnica ao usuário final. O objetivo deste trabalho é apresentar uma metodologia factível para avaliação da estabilidade dimensional de papel reprográfico, por meio da medição do perfil do encolhimento transversal (CD) diferencial, utilizando técnicas de processamento e análise de imagem, a fim de detectar marcas periódicas (da tela formadora) existentes na estrutura do papel. O método apresentado baseia-se em protocolos simplificados de amostragem e medição, que permitem simples implantação nos ambientes industriais das fábricas de papel. A partir da captação de imagens de amostras de papel coletadas na direção transversal de uma bobina jumbo, na saída da enroladeira da máquina de papel e utilização de técnicas de análise de imagem baseadas na transformada bidimensional rápida de Fourier (2D-FFT), obtiveram-se perfis relativos e absolutos do perfil de encolhimento transversal (CD) diferencial do papel, elemento chave para a análise e diagnóstico da estabilidade dimensional, dada a forte correlação encontrada, neste trabalho, entre o encolhimento e a higroexpansibilidade do papel. Para desenvolvimento da presente tese, foram examinadas amostras de papel reprográfico, com gramatura nominal de 75 g.m-², fabricado em máquina industrial com velocidades operacionais de 1256 m.m-¹ e 1362 m.min-¹, com larguras na enroladeira de 5278 mm e 5300 mm, respectivamente. Os resultados mostraram a viabilidade da aplicação do método, que se mostrou adequado para implementação em fábricas de papel e vantajoso com relação aos métodos tradicionais de medição, e.g., aqueles utilizados para medição de higroexpansibilidade do papel, dependentes de equipamentos sofisticados e demandantes de longos tempos de execução e retorno de resultados . Este trabalho oferece, adicionalmente, contribuições de diversas naturezas, tanto metodológicas, como o esclarecimento do processo de medição do encolhimento do papel por meio da detecção e medição das marcas de telas formadoras e o desenvolvimento de programa de análise de imagem específico, para automatização da busca de informações de interesse no espectro de freqüências de Fourier, como ainda, para aumentar a base de dados sobre o comportamento higroexpansivo do papel reprográfico fabricado totalmente com pasta branqueada de fibras de eucalipto do Brasil. / Dimensional stability represents on of the most important properties of paper, among the ones that controls its performance in end-use. This property fixes the paper functionality in printing and converting processes and, particularly, in copier machines and commercial printers applications. Dimensional stability monitoring can bring opportunities for interfering in manufacturing process parameters, in order to establish operating conditions suitable for a more efficient and economic production and better support for technical assistance to endusers. The objective of this work is to present a feasible methodology for evaluating the dimensional stability of reprographic paper by measuring the CD differential shrinkage profile of paper using image analysis and digital processing to detect periodic marks (from the forming fabric) in the structure of paper. The method presented is based on simplified sampling and measuring protocols, which allow for its simple introduction in the paper mill industrial environment. From digital images of paper samples acquired along the transverse direction of a jumbo reel at the end of the paper machine and by using image analysis techniques based on two-dimensional fast Fourier transform (2D-FFT), relative and absolute CD differential shrinkage profiles were obtained as the key element for analysis and diagnoses of the paper dimensional stability, given the strong correlation found out in this study, between shrinkage and hygroexpansivity of paper. For development of this thesis, reprographic paper with nominal basis weight of 75 g.m-², manufacture in industrial paper machine at operating speeds of 1256 m.m-¹ and 1362 m.min-¹ and having width of 5278 mm e 5300 mm, respectively, were investigated. The results showed the feasibility of the method, which proved to be suitable for implementation in paper mills and advantageous over traditional measurement methods, e.g., those used for paper hygroexpansivity measurement, which depend on sophisticated equipment and long lead times for getting it executed and having the measurement results. This work offers, in addition, contributions of various natures, such as methodological ones, like to elucidate the paper shrinkage measurement method by means of forming fabrics marks detection and develop of a specific image analysis computer program for automation of data searching in the Fourier frequency spectrum and yet, to improve the database related to higroexpansive behavior of reprographic paper manufactured totally from eucalyptus fiber bleached pulp from Brazil.

Atualmente no Brasil a carne ovina é comercializada quase exclusivamente congelada. No entanto, praticamente não existem estudos no país sobre alterações na qualidade desta carne durante seu armazenamento. Com a crescente demanda do consumidor por produtos de maior conveniência, surge a necessidade de maiores estudos em relação à estabilidade de cortes cárneos ovinos estocados sob refrigeração, principalmente em decorrência de sua curta vida útil. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a estabilidade da carne ovina quando estocada sob refrigeração e congelamento e se diferentes sistemas de acondicionamento em atmosfera modificada poderiam aumentar a estabilidade desta carne quando armazenada sob refrigeração. Foram realizados dois experimentos. No primeiro, lombos ovinos foram embalados a vácuo e armazenados sob refrigeração (4±1ºC) por 28 dias e congelamento (-18±1ºC) por 12 meses. No segundo, os cortes foram acondicionados individualmente em 3 diferentes sistemas de embalagem com atmosfera modificada: 1) Á vácuo (sistema tradicional); 2) Com injeção de gases na proporção 75% O2 e 25% CO2 e 3) Com injeção de 100% de CO2). Neste segundo experimento as carnes foram armazenadas sob refrigeração (1±1ºC) por um período de 28 dias. A estabilidade dos cortes foi avaliada por meio de análises físicas, químicas, microbiológicas e sensoriais, sendo que no segundo estudo, além destas análises também foi acompanhada a composição gasosa no espaço-livre. Foram realizadas três repetições de cada um dos estudos. A carne de cordeiro, nas diferentes temperaturas de estocagem e nos três sistemas de embalagens, apresentou-se estável ou com índices aceitáveis em relação à maioria dos parâmetros físicos e químicos avaliados e dentro dos padrões estabelecidos pela legislação brasileira para microrganismos patogênicos durante todo o período. No primeiro estudo, mesmo com uma redução significativa da maciez (de 3 para 8 Kg), a carne congelada continuou sensorialmente aceitável, com todos os atributos, inclusive a textura, recebendo notas em torno de 7 (\"gostei moderamente\"). Portanto, é possível afirmar que a carne de cordeiro apresenta vida de prateleira de no mínimo 12 meses quando armazenada à -18ºC. Em relação à avaliação da estabilidade do lombo ovino refrigerado, detectou-se um aumento elevado das contagens de psicrotróficos anaeróbios, atingindo valores da ordem de 107 UFC/g amostra já aos 14 dias. Esta carne foi avaliada sensorialmente apenas em relação aos atributos cor, aparência geral e aroma. Mesmo considerando as elevadas contagens de microrganismos psicrotróficos, os consumidores não detectaram alterações significativas nos atributos avaliados durante os 28 dias de armazenamento refrigerado. No segundo trabalho, os sistemas de embalagem com injeção de gases foram eficientes em reduzir a proliferação de microrganismos deterioradores quando comparados com o sistema tradicional de embalagem à vácuo. Em relação às diferentes composições gasosas, o sistema com 100% de CO2 apresentou menores contagens microbiológicas do que aquele com 75% O2 e 25% CO2, sendo possível concluir que o sistema de embalagem contendo 100% CO2 garantiu uma maior estabilidade durante 28 dias de armazenamento. No entanto, o lombo de cordeiro acondicionado nesta condição apresentou uma menor preferência sensorial da aparência em relação aos demais tratamentos durante todo o período avaliado. / Nowadays, in Brazil, sheep meat is mainly commercialized as frozen meat. However, in the country studies on possible quality meat changes during frozen storage are scarce. In addition, the increasing consumer demand for higher convenience products supports the need of more studies on of sheep meat cuts stability stored under refrigeration, mainly due to its short shelf life. The objectives of this work were to evaluate the stability of sheep meat when stored under refrigeration and freezing as well as to evaluate different packaging systems under modified atmosphere and the effect of this technology on the meat stability when stored under refrigeration. In order to achieve these objectives, two experiments were performed. In the first study, sheep loins were vacuum packaged and stored under refrigeration (4±1ºC) for 28 days and freezing (-18±1ºC) for 12 months. For the second study, cuts were individually packed in three different atmospheres: 1) vacuum (traditional system), 2) With 75% O2 and 25% CO2 and 3) With 100% CO2. For second experiment, meat was stored under refrigeration (1±1ºC) for a period of 28 days. Stability of the cuts was evaluated by means of physical, chemical, microbiological and sensory analysis, while for the second study, there were also performed headspace gas composition along the storage. Three replications of each study were carried out. The lamb meat at different storage temperatures and the three packaging systems, presented good stability or acceptable indexes in relation to most physical and chemical parameters evaluated. Samples showed good microbiological stability according to standards established by Brazilian legislation for pathogenic microorganisms throughout the storage period. In the first study, there was a significant reduction in tenderness (3 to 8 kg), nevertheless, the frozen meat continued sensory acceptable, showing texture scores around 7 (like moderately). Therefore, it is clear that the lamb meat has a shelf life of at least 12 months when stored at -18ºC. In relation to evaluation of the stability of chilled lamb loin, it was detect a high increase counts of anaerobic psychrotrophic, reaching around 107 CFU/g at 14 days storage. For thies reason, this meat was sensory evaluated only in relation to attributes color, overall appearance and flavor. Even considering the high counts of psychrotrophic, the consumers did not detect significant changes in the attributes evaluated during the 28 days of refrigerated storage. For he second work, it was verified that the gas compositions applied were more effective in reducing the proliferation of deteriorative microorganisms when compared with the traditional vacuum packaging. The system with 100% CO2 presented lower microbiological counts than that with 75% O2 and 25% CO2. Thus the packaging system containing 100% CO2 assured greater stability during 28 days storage. However, the lamb loin packed in this condition presented a lower preference sensory appearance compared to other treatments during the evaluated period.

Neste trabalho, foi realizado um estudo da obtenção de nanomateriais luminomagnéticos visando potenciais aplicações biológicas, a partir de dois diferentes tipos de estruturas, sendo elas: a formação de heteronanoestruturas luminomagnéticas de NPM de FePt/Fe3O4-CdSe recobertas com sílica; e a formação de nanomateriais luminomagnéticos por ligação covalente entre NPM de FePt/Fe3O4-Dopa-PIMA-PEG-NH2 e pontos quânticos de CdSe/ZnS-LA-PEG-COOH. Para o primeiro tipo de nanomaterial citado, foram testadas duas metodologias para obtenção das heteronanoestruturas: a mudança da estabilidade coloidal pela adição de pequenas quantidades de NaCl no meio contendo as NPM e os pontos quânticos previamente sintetizados; e o método de injeção a quente do precursor de selênio em um meio contendo as NPM como sementes, o precursor de cádmio e os agentes de superfície. O método de injeção a quente foi o que apresentou melhores condições para a formação das heteronanoestruturas. Para providenciar estabilidade coloidal em meio aquoso e superfície com biocompatibilidade, foi realizado o recobrimento com sílica na superfície das heteronanoestruturas luminomagnéticas com melhores condições. Para essa amostra, o tamanho médio obtido foi de 25,0 nm, com polidispersividade de 8,4 %, Ms = 11,1 emu.g-1 e comportamento superparamagnético, além de duas bandas de emissão (com excitação de 400 nm) centradas em 452 nm e 472 nm, respectivamente. Já para o segundo tipo de nanomaterial obtido neste trabalho, foram primeiramente obtidas NPM de FePt/Fe3O4 pelo método do poliol modificado acoplado à metodologia do crescimento, e pontos quânticos luminescentes de CdSe/ZnS pelo método de decomposição térmica de precursores organometálicos, sendo que ambas nanoestruturas apresentaram superfície hidrofóbica. Para a troca de ligantes para transferência das nanoestruturas para a fase aquosa e para providenciar biocompatibilidade visando aplicações biológicas, foram previamente preparados ligantes poliméricos de Dopa-PIMA-PEG-NH2 para recobrimento das NPM e de LA-PEG-COOH para recobrimento dos pontos quânticos. A conjugação química entre as nanoestruturas de FePt/Fe3O4-Dopa-PIMA-PEG-NH2 e CdSe/ZnS-LA-PEG-COOH foi realizada pelo método da carbodiimida em solução aquosa para a formação de uma ligação covalente amida entre os grupos amina e carboxilato em cada uma das nanoestruturas. Os nanomateriais luminomagnéticos obtidos apresentaram estabilidade coloidal em meio aquoso, com estreita distribuição de tamanho, apresentando RH de 79,96 nm, Ms de, aproximadamente, 10 emu.g-1 com coercividade e remanência quase nulos e intensa banda de emissão centrada em 580 nm. Espera-se que os nanomateriais obtidos neste trabalho possam ser promissores nanomateriais com propriedades multifuncionais para potenciais aplicações biológicas. / Here, luminomagnetic nanomaterials were obtained for potential biological applications. We have studied two different types of luminomagnetic nanomaterials, which are: formation of silica-coated FePt/Fe3O4-CdSe heteronanostructures; and formation of luminomagnetic nanomaterials from covalent bond between FePt/Fe3O4-Dopa-PIMA-PEG-NH2 magnetic nanoparticles and CdSe/ZnS-LA-PEG-COOH luminescent quantum dots. For the first type of luminomagnetic nanomaterials obtained, two methodologies were studied for formation of heteronanostructures, which are: modification of colloidal stability by addition of small amounts of NaCl into a solution with hydrophobic magnetic nanoparticles and luminescent quantum dots; and hot injection method of selenium precursor into a solution with magnetic nanoparticles seeds, cadmium precursors and surface agents. The hot injection method obtained better results than the other method studied for formation of heteronanostructures. To provide colloidal stability in aqueous solution and biocompatibility, the heteronanostructures were coated using silica shell. After silica coating, the heteronanostructures showed average diameter of 25 nm and polidispersivity of 8.4%, with Ms = 11.1 emu.g-1 and superparamagnetic behavior. Moreover, these nanomaterials showed two emission peaks centered at 452 and 472 nm. For the second type of nanomaterials obtained, FePt/Fe3O4 magnetic nanoparticles were synthesized by modified polyol method coupled to seeded-mediated growth, and CdSe/ZnS luminescent quantum dots were obtained by thermal decomposition of organometallic precursors. For the ligand exchange to transfer the nanostructures from organic media to aqueous solution, were used Dopa-PIMA-PEG-NH2 and LA-PEG-COOH polymers to provide colloidal stability and biocompatibility on magnetic nanoparticle surface and quantum dot surface, respectively. The chemical conjugation between FePt/Fe3O4-Dopa-PIMA-PEG-NH2 and CdSe/ZnS-LA-PEG-COOH nanostructures was obtained by EDC coupling in aqueous solution, which linked amine and carboxylate groups in each nanostructure to provide the formation of amide bond. The luminomagnetic nanomaterials obtained showed colloidal stability in aqueous solution, narrow size distribution, with RH equal to 79.96 nm, MS around 10 emu.g-1 with low coercivity and remanent magnetization, and intense emission peak centered at 580 nm. We expect these luminomagnetic nanomaterials be promisor nanomaterials with multifunctional properties for potential biological applications.

A doença cárie pode ser tratada com tratamento preventivo e ou tratamento restaurador. Para o tratamento preventivo, pode-se lançar mão da utilização do flúor, sendo sua utilização bastante difundida na Odontologia como eficaz método de promoção de saúde bucal. Já para o tratamento restaurador, utilizam-se materiais restauradores, sendo os compósitos odontológicos umas das principais escolhas entre os materiais restauradores estéticos usados na Odontologia. O objetivo deste estudo foi avaliar a ação de soluções fluoretadas na estabilidade de cor, rugosidade de superfície e análise qualitativa por microscopia eletrônica por varredura de compósitos odontológicos. Após confecção e polimento, os corpos de prova foram imersos em água destilada (controle), flúor fosfato acidulado (1,23%), gel fluoretado neutro (2%) e solução de flúor para bochechos diário (0,05%) por períodos de simulação correspondentes a 1 a 5 anos de uso clínico da solução fluoretada. Foram realizadas leituras de cor (&Delta;E), rugosidade de superfície (Ra) e microscopia eletrônica de varredura previamente e posteriormente a cada ano de ciclagem com as soluções fluoretadas estudadas. Após análise estatística (3-way ANOVA com medidas repetidas Bonferroni nível de significância em p<0.05), observou-se que todos os compósitos estudados apresentaram discreta alteração de cor, dentro do limite clinicamente aceitável (&Delta;E<3,3), sendo crescente de acordo com os anos de simulação clínica de 1 até 5 anos. Quanto à rugosidade, observou-se um padrão de comportamento não homogêneo, sendo, após 5 anos de simulação de uso clínico das soluções fluoretadas, menor que a rugosidade de superfície necessária para causar um aumento da retenção de biofilme dentário (Ra>0,2 &mu;m) para todos os compósitos analisados. A análise das fotomicrografias demonstrou o aparecimento de pequenas depressões na superfície das amostras e penetração de água (solvente) no interior dos compósitos diretos. Conclui-se que a alteração de cor dos compósitos foi clinicamente aceitável e a alteração de rugosidade de superfície não é clinicamente significante após imersão em todas as soluções fluoretadas e tempos estudados. / Dental caries can be treated with preventive treatment or restorative treatment. For preventive treatment, we can resort to the use of fluoride, and its widespread use in Dentistry as an effective method of promoting oral health. As for the restorative treatment, are used restorative materials, dental composites are one of the first choices among the materials used in aesthetic restorative dentistry. The aim of this study was to evaluate the effect of fluoride solution in color stability, surface roughness and qualitative analysis by scanning electron microscopy of dental composites. After preparation and polishing, the specimens were immersed in distilled water (control), acidulated phosphate fluoride (1.23%), neutral sodium fluoride gel (2%) and fluoride mouthwashes for daily (0.05%) for periods simulation corresponding to 1 to 5 years of clinical use of fluoride solution. Readings were taken in color (&Delta;E), surface roughness (Ra) and scanning electron microscopy before and after each year of cycling with the fluoride solution studied. After statistical analysis (3-way repeated measures ANOVA - Bonferroni - a significance level of p<0.05), was observed that all the composites studied showed a slight color change, within clinically acceptable (&Delta;E<3.3), being increased according to the years of clinical simulation from 1 to 5 years. As for the roughness, there was a pattern of behavior is not homogeneous, and, after five years of simulated clinical use of fluoride solution, smaller than the surface roughness required to cause an increased retention of dental plaque (Ra>0.2 &mu;m) for all composites analyzed. The analysis of the photomicrographs showed the appearance of small depressions on the surface and penetration of water (solvent) within the direct composites. We conclude that the color change of the composites was clinically acceptable and the surface roughness change is not clinically significant after immersion in all fluoride solution and times studied.

A utilização de perfis formados a frio na construção civil tem sido motivada pela elevada eficiência estrutural, expressa pela relação entre capacidade resistente e peso, e pela facilidade de fabricação, caracterizada pela possibilidade de produção de elementos com diferentes seções transversais. Devido à alta esbeltez dos elementos que os constituem, o projeto desses perfis, à temperatura ambiente ou em situação de incêndio, é governado pelos fenômenos de instabilidade local, distorcional e global. O objetivo dessa Tese é o desenvolvimento de ferramentas computacionais que possibilitem a avaliação do comportamento estrutural de pilares de aço formados a frio em situação de incêndio. Para esse fim são desenvolvidos dois programas de computador. O primeiro programa, denominado de ATERM, tem o objetivo de determinar o campo de temperaturas em regime transiente, de estruturas bidimensionais formadas por qualquer material, submetidas a qualquer curva temperatura-tempo de incêndio, com base no método dos elementos finitos. A esse programa acopla-se o programa ATERM-DIM para o dimensionamento em regime plástico de vigas de aço continuamente travadas, em situação de incêndio. Resultados obtidos do ATERM são comparados aos obtidos do programa sueco de computador Super Tempcalc. O segundo programa, denominado de INSTAB, realiza análises lineares e não lineares de estabilidade de perfis formados a frio, considerando as instabilidades local, global e distorcional, empregando o método das faixas finitas splines, para material elastofrágil, considerando a redução das propriedades mecânicas devido à temperatura. Valores de esforços resistentes obtidos pelo programa INSTAB são comparados aos determinados por meio do programa comercial de elementos finitos ANSYS, o qual considera o comportamento elastoplástico do material, e a resultados obtidos por meio de um método simplificado de dimensionamento de perfis formados a frio em situação de incêndio, proposto pelo autor para fins de normatização brasileira. Essa comparação permite avaliar o efeito da elastoplasticidade nos perfis axialmente comprimidos. Pretende-se, com base neste estudo, fornecer subsídios para o desenvolvimento de procedimentos para a verificação estrutural de perfis formados a frio em situação de incêndio. / The use of cold-formed steel profile in construction has increased because of its high efficiency, expressed as the ratio between load capacity and weight, and ease of manufacturing, characterized by the possibility of production of elements with different cross sections. Due the high slenderness ratio of the sections elements, the design of these profiles, either at room temperature or in case of fire, is determined by local, distortional and global buckling phenomena. The aim of this Thesis is to develop computational tools that allow the assessment of the structural behavior of cold-formed steel columns in fire. For this purpose, two softwares are developed. The first one, called ATERM, allows determining the temperature field under transient analysis of two-dimensional structures formed by any material, subjected to any time-temperature fire curve, and is based on the finite element method. This software interacts with another program, ATERM-DIM, used for plastic design of lateral restrained beams steel in fire. Results of ATERM are compared to those obtained from the Swedish software Super Tempcalc. The second program, named INSTAB, can perform linear and nonlinear stability studies of cold formed profiles, taking into account the local, distortional and global buckling, by means of the splines finite strip method for elastofragile material, considering the reduction of mechanical properties caused by the increase in temperature. Resistant values obtained by the INSTAB software are compared with results from the commercial finite element program ANSYS, which considers the plastic behavior of the material and also with results obtained by means of a simplified method for design of cold-formed profiles in fire, proposed by the author for the Brazilian fire standard. This comparison allows analyzing the effect of elastoplasticity in columns of cold-formed steel. Another objective of this study is to provide background for the development of procedures for the structural analysis of cold formed profiles in fire.

[pt] Com o aumento do preço do barril de petróleo nos anos 2000 e acrescente demanda por essa commoditie, tornou-se mais atrativa a exploração de petróleo em águas profundas, favorecendo oportunidades em plays subsal e pré-sal em diversas áreas do mundo. Como consequência desta tendência, os desafios da indústria de petróleo se tornaram cada vez maiores. Um dos desafios na perfuração de poços em evaporitos é minimizar a fluência deste tipo de rocha, a qual pode fechar o poço ou colapsar um revestimento ao longo do tempo. Além disso, cenários geológicos com presença de estruturas de sal podem ocasionar problemas de instabilidade mecânica, também, durante a perfuração de poços nas rochas adjacentes ao sal. Os principais problemas associados a esse cenário são causados pela mudança em magnitude e a rotação das tensões principais em torno dessas estruturas salinas, principalmente nas interfaces entre o sal e as rochas adjacentes, coloquialmente denominada de rubble zones. O presente trabalho propõe uma avaliação geomecânica do estado de tensões em região subsal onde foi constatada a instabilidade mecânica durante a perfuração de um poço. Essa avaliação foi feita a partir de simulações numéricas do estado plano de deformação de uma seção geológica 2D da área, onde foi imposto um comportamento viscoplástico para os evaporitos; e elastoplástico com critérios de plasticidade CamClay e MohrCoulomb para região abaixo do sal. Como resultado serão discutidas as trajetórias de tensão obtidas na simulação com os dois tipos de materiais elastoplásticos, evidenciando uma abordagem metodológica para subsidiar a previsão da janela de estabilidade de poços em regiões com estruturas de sal alóctone, uma vez que as tensões in situ nessas regiões se encontram significativamente alteradas, sendo impossível predizer com acurácia a magnitude dessas tensões a partir de modelos analíticos convencionais. Uma melhor previsão das tensões in situ se traduz em uma melhor previsão da janela operacional, com consequente diminuição os riscos operacionais e melhoria na segurança e economicidade dos projetos de poços. / [en] The rise in the price of a barrel of oil in the 2000s and the increasing demand for this commodity, deepwater oil exploration became more attractive, favoring opportunities in subsalt and pre-salt plays in several areas of the world. As a consequence of this trend, the challenges of the oil industry have become ever greater. One of the challenges in drilling wells in evaporites is to minimize the creep to avoid the well collapse. In addition geological scenarios with the presence of salt structures can cause problems of mechanical instability also during drilling of wells in the rocks adjacent to the salt. The main problems associated with this scenario are caused by the change in magnitude and the rotation of the principal stresses around these salt structures, mainly at the interfaces between the salt and the adjacent rocks, colloquially called rubble zones. The present work proposes a geomechanical evaluation of the state of stresses in subsal region where the mechanical instability was verified during the drilling of a well. This evaluation was made from numerical simulations of the plane deformation state of a 2D geological section of the area, where a viscoplastic behavior was imposed for the evaporites; and elastoplastic with Cam-Clay and Mohr- Coulomb plasticity criteria for the region below the salt. As a result, we will discuss the voltage trajectories obtained in the simulation with the two types of elastoplastic materials, evidencing a methodological approach to subsidize the prediction of the well stability window in regions with allochthonous salt structures, since the stresses in situ in these regions are significantly altered and it is impossible to accurately predict the magnitude of these voltages from conventional analytical models. Better prediction of in-situ stresses translates into better forecasting of the operating window, thereby reducing operational risks and improving the safety and cost-effectiveness of well designs.

Orientador: Laurence Duarte Colvara / Banca: Dionízio Paschoareli Jr. / Banca: Jean Marcos de Souza Ribeiro / Banca: Igor Kopcak / Banca: Walmir de Freitas Filho / Resumo: Propõe-se neste trabalho o desenvolvimento de um método analítico para o estudo da estabilidade dos geradores de indução duplamente alimentados (DFIG - Doubly Fed Induction Generator) com base no monitoramento da tensão interna E', uma vez que a degradação da mesma resulta na perda da capacidade de transmissão de potência. Deste modo, faz-se a análise do desempenho transitório da máquina pela observação da grandeza em que efetivamente reside a causa da instabilidade. Uma vez detectada a possível causa da instabilidade do gerador, um controle é proposto sobre a grandeza em que se desenvolve a instabilidade do gerador. A filosofia de controle desenvolvida baseia-se no controle da magnitude da tensão interna, contribuindo decisiva e positivamente para o aumento da capacidade de transmissão e, consequentemente, das forças restaurativas de equilíbrio do DFIG, resultando em melhoria da estabilidade do sistema. A validação da aplicação do controle via metodologia da tensão E' é realizada por meio de simulações computacionais em diversas contingências e com a ação conjunta do circuito crowbar. Evidencia-se que este método pode ser empregado para avaliação da criticidade do sistema em tempo real / Abstract: This thesis proposes the development of an analytical method for stability analysis of the Doubly Fed Induction Generator (DFIG) based on the monitoring of the internal voltage E', since its degradation implies in decreasing of power transmission capacity and as consequence the reduction of transient performance. Thus, the analysis of the transient performance of the machine is performed by observing the quantity which is the effective cause of instability. Once detected the possible cause of the instability of the generator, is proposed a control of the quantity which originates the generator instability. The control philosophy is based on internal voltage magnitude control, contributing decisive and positively to the increase of transmission capacity and the DFIG equilibrium restorative forces, resulting improved stability of the system. The validation of the application of control methodology via voltage E' is proven through computational simulations in diverse contingencies, with and without action of crowbar circuit control. It is evident that this method can be used to evaluate the criticality of the system in real time / Doutor

Betalaínas são pigmentos vegetais encontrados em algumas espécies de flores fluorescentes. Betalaínas derivadas de aminocumarinas primárias (cBeets) e carboestiril 124 (csBeet124) foram desenvolvidas em nosso grupo de pesquisa para serem usadas como sondas fluorescentes em aplicações de biologia celular. Esta dissertação de mestrado mostra o efeito da metilação das porções imínicas das cBeets e da csBeet124 sobre as suas cinéticas de hidrólise e propriedades fotofísicas. Os quatro derivados N-metilados foram semissintetizados a partir do acomplamento entre o ácido betalâmico e as aminas secundárias em rendimentos entre 15 &#8722; 60%. A N-metilação na porção imínica das betalaínas resultou em um aumento da estabilidade hidrolítica de cerca de 20 vezes, sem afetar drasticamente os perfis de absorção e fluorescência ou os rendimentos quânticos de fluorescência. Os resultados obtidos são importantes na ampliação do conhecimento acerca das relações entre a estrutura e as propriedades de betalaínas em solução aquosa. / Betalains are plant pigments found in some species of fluorescent flowers. Betalains derived from primary aminocoumarins (cBeets) and carbostyril 124 (csBeets124) were developed in our research group to be used as fluorescent cell probes. This dissertation shows the effect of the methylation at the imine portion from cBeets and csBeet124 on their hydrolitic kinetics and photophysical properties. The four N-methylated derivatives were semisynthesized from the coupling between betalamic acid and the secondary amines within 15 &#8722; 60% yields. N-methylation at the iminic portion of betalains resulted in a hydrolytic stability increase of about 20-fold without affecting drastically their absorption and fluorescence profiles or fluorescence quantum yield. The results obtained are important to increase the knowledgement about the relationships between structure and properties of betalains in aqueous solution

As antocianinas compreendem o maior conjunto de pigmentos naturais do Reino Vegetal. São caracterizadas pelas colorações vermelha, roxa e azul de uma variedade de flores, frutas e folhas. A sua estabilidade é influenciada por diversos fatores como o pH local do meio, temperatura, luz ou copigmentos. A inclusão das antocianinas e análogos sintéticos, os sais de flavílio, dentro da cavidade da cucurbit[7]uril (CB[7]), sistema hóspede-hospedeiro, foi estudada a partir da espectroscopia de fluorescência. As antocianinas sintéticas utilizadas foram o cloreto de 7-hidroxi-4-metilflavílio (HMF) e o cloreto de 7-metoxi-4-metilflavílio (MMF) e as antocianinas naturais foram a cianindina-3-glicosídeo, cianidina-3,5-di-O-glicosídeo e antocianinas presentes no extrato do jambolão (Syzygium cumini). Os complexos de inclusão das antocianinas e os análogos sintéticos dentro da cavidade do CB[7] apresentaram uma estequiometria de inclusão do tipo 1:2, uma molécula hóspede e duas moléculas hospedeiras. A estequiometria de inclusão e as constantes de incorporação foram determinadas a partir de isotermas da inclusão pelo método de regressão não-linear. Para os íons flavílios, a determinação da estequiometria também foi comprovada pelo Método da Variação Contínua (MVC) ou método Job. A primeira constante de incorporação K11 obtida para as antocianinas e os íons flavílios foi da ordem de 105 - 106 M-1. Essa elevada constante de incorporação é devida à interação eletrostática entre as carbonilas do CB[7] e a carga positiva do anel pírilio das antocianinas. Entretanto, a segunda constante de incorporação, K12, apresenta um valor menor por causa da repulsão entre a primeira e a segunda molécula de CB[7]. A segunda constante de inclusão das antocianinas naturais apresentou um valor muito baixo em relação à segunda constante de incorporação do HMF e MMF. Essa diferença ocorreu pelo impedimento estérico provocado pelas unidades glicosídicas presentes nas antocianinas naturais. A hidratação das antocianinas do jambolão é uma reação muito rápida, ocorrendo em pH acima de 3,0. Quando o CB[7] foi adicionado às antocianinas em pH 4,62, a hidratação foi um pouco menor, mas mesmo assim a hidratação ocorreu. Após 24 horas, quando o equilíbrio das antocianinas do jambolão fosse deslocado na direção de formação das chalconas, o CB[7] foi adicionado ao meio, em elevadas concentrações. O equilíbrio de hidratação foi deslocado em direção ao cátion flavílio, indicando um aumento na estabilização desses compostos. / The anthocyanins, the largest group of natural plant pigments, are responsible for the red, purple and blue colors of a variety of flowers, fruit and leaves. Their stability is influenced by several factors, including the local pH of the medium, temperature, light and copigments. The inclusion of natural anthocyanins and their synthetic analogs, flavylium cations, in the cavity of cucurbit[7]uril, CB[7], to form host-guest complexes, was studied by fluorescence spectroscopy. The synthetic anthocyanin model compounds utilized were 7-hydroxy-4-methylalavylium (HMF) chloride and 7-methoxy-4-methylflavylium (MMF) chloride and the naturally-occurring anthocyanins were cyaniding-3-O-glucoside, cyaniding-3,5-di-O-glucoside and the anthocyanins extracted from jambolão (Syzygium cumini) fruit. The inclusion complexes of the anthocyanins and synthetic anthocyanin analogs with CB[7] presented a stoichiometry of 1:2, with one molecule of guest and two molecules of host. The stoichiometry of the inclusion and the incorporation equilibrium constants were determined from the binding isotherms by non-linear regression. For the synthetic flavylium ions, the stoichiometry was also verified using the method of continuous variations or Job plots. The first binding constant, K11, between the anthocyanins or flavylium ions and CB[7] was of the order of 105-106 M-1. This large equilibrium constant for incorporation reflects the electrostatic interaction between the carbonyl groups of CB[7] and the positive charge of the pyrilium ring of the anthocyanins. The binding constant for the second CB[7], K12, has a smaller value due to the repulsion between the first and second molecules of CB[7]. The second binding constant for the inclusion of the natural anthocyanins was much smaller than that of the synthetic anthocyanin analogs HMF and MMF. This difference was due to the steric hindrance afforded by the sugar residues present in the natural anthocyanins. The hydration of the anthocyanins of jambolão is very rapid above pH 3. When CB[7] was added to a mixture of jambolão anthocyanins at pH 4.62, the extent of hydration was diminished, but partial hydration did still occur. After equilibration at pH 4.62 for 24 hrs to form the chalcones, addition of high concentrations of CB[7] shifted the equilibrium back in the direction of the flavylium cation form of the anthocyanins, demonstrating the increase in the stabilization of this form upon host-guest complexation.