Determinar quais são os aparelhos eletrônicos de uma residência que possuem maior influência na conta de luz não é tarefa trivial. As Redes de Sensores Sem Fios (RSSF) auxiliam os usuários nessa tarefa, permitindo descobrir se há algum tipo de desperdício no ambiente monitorado e assim, auxiliá-los a fazer as devidas correções. Por isso, é fundamental usar nas smart grids métodos que detectam novidades, também conhecido como anomalias , de forma individual e autônoma, para os usuários quando algo anômalo surge no consumo de energia dos equipamentos eletrônicos. Tais anomalias podem surgir, por exemplo, quando um equipamento consome energia acima do esperado, o que pode indicar um defeito. Nesse contexto, este trabalho propõe um método inteligente, nomeado como Novelty Detection Power Meter (NodePM), para detectar as novidades no consumo de energia dos equipamentos eletrônicos monitorados por uma smart grid. O NodePM detecta as novidades considerando a entropia de cada equipamento monitorado, a qual é calculada com base em um modelo de cadeia de markov que é gerado através de um algoritmo de aprendizado de máquina. Para tanto, o NodePM é integrado a uma plataforma de monitoramento remoto de consumo de energia, que consiste de uma RSSF associada a uma aplicação em nuvem. Para validar o desempenho do NodePM foram feitos experimentos utilizando a análise de variância e testes paramétricos e não-paramétricos. Os resultados de tais experimentos, obtidos mediante a análise estatística, evidenciou a viabilidade do NodePM na plataforma desenvolvida / It is not a simple task to determine which pieces of elevtronic equipment have the greatest influence on the electricity bill. The Wireless Sensor Networks (WSN) assist users in this task, allowing to discover if there is any type of a waste in a monitored environment and thus, help them to take proper actions. Hence, it is of crucial importance to use intelligent methods in the smart grids for a novelty detection and to inform the users in an individual and autonomous way when some anomaly has occurred in the energy consumption of electronic equipment. These anomalies can arise, for instance, when a piece of equipment consumes more energy than expected. In this context, we propose an intelligent method, named the Novelty Detection Power Meter (NodePM), to detect the novelties in the energy consumption of electonic equipment monitored by a smart grid. The NodePM detects the novelties considering the entropy of each device monitored, which is calculed based on a Markov chain model that is generated through a machine learning algorithm. For this end, the NodePM is integrated into a platform for the remote monitoring of energy consumption, which consists of a WSN associated with a cloud application. To validate the performance of the NodePM, experiments were done using analysis of variance and parametric and non-parametric tests. The result of these tests, which were obtained from a statistical analysis, provided evidence of the feasibility of the NodePM in the platform that was developed

Esta dissertação discute o desenvolvimento de modelos analíticos e numéricos para as características elétricas de transistores de fios quânticos. Sendo assim, realizou-se um estudo implementando uma sequência de formalismos e ferramentas computacionais para solução auto-consistente das equações de Schrödinger e Poisson para poços e fios quânticos. Com a utilização deste método numérico pode-se determinar os auto-estados os níveis de energias e as densidades eletrônicas de portadores livres, dentre outros parâmetros relevantes para dispositivos de fio quântico. Adicionalmente, realizou-se um estudo analítico das heteroestruturas semicondutoras de interesse para a área de dispositivos de dimensionalidade reduzida. Este estudo levou a obtenção de resultados referentes ao desenvolvimento de modelos teóricos para as características elétricas de dispositivos baseados no mecanismo de tunelamento ressonante. Os resultados obtidos para a característica corrente-tensão (I-V) nas heteroestruturas investigadas foram contrastados satisfatoriamente com os encontrados na literatura. Este ferramental analítico foi então aplicado para computar o coeficiente de transmissão eletrônico de um diodo de fio quântico com tunelamento ressonante. / This dissertation discusses the development of analytical and numerical models for the electrical characteristics of quantum wire transistors. A study is carried out, implementing a sequence of formalisms and computational tools for the self-consistent solution of the equations of Schrödinger and Poisson in quantum wells and quantum wires. By using this numerical formulation it is possible to determine the eigenstates, energy levels and free-carrier electronic density, among other relevant parameters for quantum wire devices. In addition, we also conducted an analytical study concerning semiconductor heetrostrucures of interest for reduced dimensionality devices applications. This study led to results regarding the development of theoretical models for the electrical characteristics of devices based on the resonant tunneling mechanism. The results obtained for the current-voltage (I-V) characteristics in the investigated heterostructures were satisfactorily compared to those available at the published literature and this analytical tool was then used to compute the electronic transmission coefficient in a resonant tunneling quantum wire diode.

A indústria têxtil tem sido responsável pela criação de novos materiais e pela busca de modernização dos seus processos. A utilização do pelo de poodle trata-se de uma alternativa para diminuir a quantidade de pelos descartados em pet shops, por meio da reciclagem desses resíduos. A coleta dos pelos deve seguir certas normas criadas pela Vigilância Sanitária, que obriga os pet shops a pagarem pelo seu descarte. A utilização desse pelo, além de criar a possibilidade de uma engenharia reversa, também permitiria um descarte mais útil e sustentável. O objetivo deste trabalho foi apresentar procedimentos para verificar a viabilidade de utilização das fibras de pelo de poodle na fabricação de fios têxteis. As fibras de poodle foram coletadas na cidade de São Paulo e separadas em três lotes: claro, castanho e escuro. Visando simular as condições de mercado, parte dos três lotes de fibras foram homogeneizados, manualmente, em um único lote, que recebeu o nome de mescla. Através dos ensaios de microscopia das fibras de poodle, foi possível verificar a semelhança destas com a lã do carneiro. Para tornar possível a comparação entre as fibras, foram selecionadas no mercado dois tipos de lã 36s e 56s e realizados, nos seis tipos de fibras, os ensaios físicos de finura, módulo de Young, tenacidade e alongamento. A análise dos resultados foi feita utilizando as ferramentas estatísticas análise de variância (ANOVA), com intervalo de confiança de 95%, e o box plot. Os resultados obtidos indicam a viabilidade tanto do uso do pelo de poodle para a fabricação de fios têxteis, quanto da aplicação da metodologia proposta / The textile industry has been responsible for the creation of new materials and for the search for streamlining their processes. The use of the poodle hair is an alternative to reduce the amount of the dog hair discarded in pet stores, through recycling of the waste. The collection of this kind of waste must follow certain standards developed by the Health Surveillance, requiring the pet shops to pay for the disposal service. The use of this kind of dog hair, in addition to create the possibility of reverse engineering, would also provide a more useful and sustainable disposal of it. The aim of this paper is to present procedures to verify the feasibility of poodle hair fibers in the manufacture of textile yarn. The poodle fibers were collected in São Paulo and separated into three lots: clear, brown and dark. In order to simulate the market conditions, the three lots of fibers were homogenized by hand in a single batch, which was named mixture. Through microscopy testing of poodle fibers was possible to verify the similarity of these fibers with sheep\'s wool. To allow comparison between the fibers, two types of wool have been selected in the market 36\'s and 56\'s and it have been performed, on six types of fibers, the physical tests of fineness, Young\'s modulus, toughness and elongation. The analysis was conducted by using the statistical tools of analysis of variance (ANOVA), with a 95% confidence interval, and the box plot. The results indicate the feasibility of both the poodle hair for the manufacture of textile yarns, and the use of the proposed methodology

A indústria eletro-eletrônica vem aumentando a quantidade de sucatas geradas anualmente. Por este motivo necessita-se de reciclagem, para que se evite o desperdício de matérias-primas e de recursos naturais não-renováveis. A maioria dos produtos eletro-eletrônicos não recebe tratamento pós-consumo sendo depositada em aterros sanitários junto com o resíduo doméstico.Os resíduos eletro-eletrônicos são caracterizados pela presença de metais distribuídos em placas de circuito impresso, fios e cabos elétricos e componentes eletrônicos em geral. No caso da reciclagem de fios e cabos ainda persistem práticas incorretas, como a queima do plástico para aproveitamento do metal, que elimina o polímero em vez de aproveitá-lo. A solução para este problema está no reaproveitamento destes metais e polímeros contidos nos resíduos eletro-eletrônicos. Assim, deixarão de ser perdidas quantidades de alumínio, cobre, e polímeros presentes nos cabos, os quais poderão gerar receitas para o processo, já que estes são indispensáveis ao processo de fabricação. O objetivo deste trabalho é estudar a reciclagem dos cabos tipo cordão paralelo e flexível através de operações unitárias de Tratamento de Minérios. O tratamento da sucata iniciou-se com a seguinte seqüência: moagem, separação granulométrica, separação em meio denso, separação eletrostática, atrição, bateamento e elutriação. Ao final destes processos observou-se que as operações unitárias utilizadas na pesquisa obtiveram concentrados de cobre com baixo grau de contaminação, porém com exceção da elutriação, todas precisam de uma outra técnica para complementá-las. Com os resultados obtidos, concluiu-se que a moagem em moinho de facas com grelha de 3mm seguida de elutriação possibilita a separação do material polimérico, assim como, a obtenção de um concentrado de cobre. / The electro-electronics industry follows increasing the amount of scraps annually generated. For this reason it is necessary to recycle, so that it prevents the waste of raw materials and not renovable natural resources. The majority of the electro-electronic products do not receive any treatment after use and is disposed in municipal landfills together with solid wastes (MSW). The electro-electronic wastes are characterized by metal presence distributed in printed circuits, wires and cables and electronic components in general. In the case of the recycling of wires and cables incorrect practices still persist, as the burning of the plastic for recovery of the metal, thus eliminating the polymer instead of using it to advantage. The solution for this problem is in the recovery of the metals and polymers contained in the electro-electronic wastes. Thus, amounts of aluminum, copper, and polymers contained in the cables will not be lost, that way they will be able to generate resources for the process, since these substances are indispensable to the manufacture process. The objective of this work is to study the recycling of the parallel and flexible cables through Mineral Processing unit operations. The treatment of the scrap was initiated with the following sequence: grinding, size classification, density separation, electrostatic separation, attrition, panning and elutrition. To the end of this process concentrate conductor of copper with low degree of contamination were achieved. However, with exception of elutrition, all they need another technique to complement them. With the gotten results, it can be concluded that the milling in knives mill with 3mm grate followed of elutrition makes possible the separation of the polymeric material, as well as, the attainment of a copper concentrate.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:06:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7710_1.pdf: 1970770 bytes, checksum: 32db2284b5821407a424ede60f9fb4af (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O termo reptação está associado ao tipo de movimento executado por répteis, especificamente as serpentes, sendo empregado para descrever a difusão de objetos com a topologia da linha. A reptação de um fio injetado numa cavidade é estudada através de medidas do deslocamento quadrático médio <r2> de um ponto do fio, em função do comprimento h injetado. A espessura do fio é z = 0,1 cm e, o ponto escolhido corresponde ao centro de massa em uma dimensão (CM1D), também denominado por ponto central topológico. A cavidade é circular com raio R = 10 cm e de espessura pouco maior que z, de forma a permitir a existência de apenas uma camada de fio na cavidade. O fio é injetado manualmente à velocidade uniforme, por dois canais dispostos em ângulo de 180°. Foram realizados experimentos com fios de cobre, Sn0,6Pb0,4 (solda elétrica), alumínio, latão, náilon e aço duro. As medidas mostram que <r2> (exceto para fios de náilon e aço duro) passa por um regime transiente no terço inicial do experimento, e por regime quase-estável no tempo restante, por conta do confinamento do CM1D. Inspirando-se no modelo de Flory para polímeros, desenvolvemos um modelo de campo médio onde o ponto central é descrito por uma partícula sujeita a dois potenciais que simulam interações de auto-exclusão, a influência da fronteira e as flutuações devido às propriedades mecânicas do fio e ao ruído inerente ao processo de empacotamento. A lei de escala r~h1/5 prevista pelo modelo, é avaliada com base nos resultados experimentais. Por fim, os resultados obtidos para o fio de solda indicam um comportamento intermediário entre as dinâmicas de reptação de Rouse e de de Gennes

A flacidez e as rugas de expressão podem ser amenizadas com lifting facial ou implante no tecido subcutâneo da face de fios de poliuretano ou polipropileno. Sob determinadas condições microrganismos podem aderir sobre os fios e interagir com essas superfícies iniciando crescimento celular. O objetivo do presente estudo foi avaliar a aderência bacteriana aos fios de poliuretano e polipropileno por meio de microscopia eletrônica de varredura e métodos microbiológicos. Os fios foram seccionados em segmentos de 1,0 cm de comprimento e transferidos individualmente para tubos Falcon (50,0 mL) contendo caldo Mueller Hinton (15,0 mL), com 200 \'mü\'L da suspensão bacteriana (\'10 POT.8\' UFC/mL) preparada e, incubados por 1h e 30 minutos, 4, 24, 48, 72 e 120 horas. Após cada período de incubação, os corpos-de-prova foram lavados três vezes e introduzidos, separadamente, em 5,0 mL de solução salina esterilizada, sonicados a 40 kHZ por 8 minutos e homogeneizados em vortex por 10 segundos. Esta solução foi diluída (1/10 a 1/1000), da diluição 1/1000 uma alíquota de 0,1 mL foi plaqueada sobre Tryptic Soy Agar (TSA). As placas foram incubadas a 37 graus Celsius por 18 a 24 horas. Após o período de incubação, as células viáveis foram contadas e o resultado anotado em termos de unidades formadoras de colônia (UFC/mL). Os corpos-de-prova destinados à observação por microscópio eletrônico de varredura foram fixados em glutaraldeído, desidratados em séries de álcool, secos em centrífuga a vácuo metalizados com ouro. A avaliação quantitativa do crescimento de S. aureus sobre a superfície do poliuretano, após 1 hora e 30 minutos de contato, foi 4,0 \'+ OU -\' 0,0 log UFC/mL, S. epidermidis 4,07 \'+ OU -\' 0,10 log UFC/mL e P. aeruginosa 5,08 \'+ OU -\' 0,1410 log UFC/mL. Após 4-120 horas o número de células viáveis de S. aureus sobre a superfície do poliuretano foi 5,49 \'+ OU -\' 0,04 log UFC/mL, S. epidermidis 4,99 \'+ OU -\' 0,07 log UFC/mL e P. aeruginosa 6,52 \'+ OU -\' 0,03 log UFC/mL. A avaliação quantitativa do crescimento de S. aureus sobre a superfície do polipropileno, após 1 hora e 30 minutos de contato, foi 4,24 \'+ OU -\' 0,0 log UFC/mL, S. epidermidis 4,14 \'+ OU -\' 0,14 log UFC/mL e P. aeruginosa 5,77 \'+ OU -\' 0,05 log UFC/mL. Após 4 - 120 horas o número de células viáveis de S. aureus sobre a superfície do polipropileno o número de células viáveis de S. aureus foi de 5,96 \'+ OU -\' 0,07 log UFC/mL, S. epidermidis 4,96 \'+ OU -\' 0,06 log UFC/mL e P. aeruginosa 6,63 \'+ OU -\' 0,05 log UFC/mL. O número de células viáveis de S. aureus, S. epidermidis e P. aeruginosa sobre as superfícies de poliuretano e polipropileno foram significantemente diferentes (p<0,05). O biofilme foi observado sobre ambos fios (poliuretano e polipropileno) como demonstrado por meio de microscopia eletrônica de varredura. / Flabbiness and expression wrinkles can be helped by undergoing a face lifting or by implanting subcutaneous tissues of polyurethane or polypropylene threads. Under certain conditions microorganisms can attach themselves to the threads and interact with these surfaces initiating cellular growth. The goal of the present study was to evaluate bacterial attachment to polyurethane and polypropylene threads by means of scanning electron microscopy and microbiological method. The threads were sectioned into segments of 1.0 cm in length and inserted, one by one, into separated Falcon tubes (50 mL) containing Mueller Hinton broth (15 mL), with 200 \'mü\'L of the bacterial suspension (\'10 POT.8\' CFU/mL) prepared, and incubated for 1 hour and 30 minutes, at 4, 24, 48, 72 and 120 hour periods. After each incubation period, the coupons were rinsed three times and, inserted, one by one, into 5.0 mL of sterile physiological saline solution, sonicated at 40 kHz for 8 minutes and vortexed for 10 seconds. This solution was diluted three-fold (1/10 to 1/1000), from dilution the 1/1000 dilution an aliquot of 0.1 mL was plated onto Tryptic Soy agar (TSA). The plates were incubated at 37 Celsius degrees from 18 to 24 h. After the incubation periods, the viable bacteria were counted and the results noted in terms of colony forming units (CFU/mL). The coupons destined for scanning electron microscopy observations were fixed in glutaraldehyde, dehydrated in alcohol series, dried in vacuum centryfuge and metalized with gold. A quantitative evaluation was recorded of the growth of S. aureus on the surface of polyurethane, after 1h and 30 minutes of contact, the results shown 4.0 \'+ OU -\' 0.0 CFU/mL, S. epidermidis 4.07 \'+ OU -\' 0.1 CFU/mL and P. aeruginosa 5.08 \'+ OU -\' 0.14 CFU/mL. After 4 - 120 h the number of viable cells of S. aureus on polyurethane surfaces were 5.49 \'+ OU -\' 0.04 CFU/mL, S. epidermidis 4.99 \'+ OU -\' 0.07 CFU/mL and P. aeruginosa 6.52 \'+ OU -\' 0.03 CFU/mL. A quantitative evaluation was recorded of the growth of S. aureus on the surface of polypropylene after 1h and 30 minutes of contact, the results shown 4.24 \'+ OU -\' 0.20 CFU/mL, with S. epidermidis 4.14 \'+ OU -\' 0.1 CFU/mL and P. aeruginosa 5.77 \'+ OU -\' 0.05 CFU/mL. After 4 - 120 h the number of viable cells of S. aureus on polypropylene surfaces were 5.96 \'+ OU -\' 0.07 CFU/mL, S. epidermidis 4.96 \'+ OU -\' 0.07 CFU/mL and P. aeruginosa 6.63 \'+ OU -\' 0.05 CFU/mL. The number of viable cells of S. aureus, S. epidermidis, P. aeruginosa on polyurethane and polypropylene surfaces were significantly different (p<0.05). A biofilm was observed on both threads (polyurethane and polypropylene) as demonstrated by scanning electron microscopy.

The aim of this dissertation is to evaluate the possibility of using electrically powered systems instead of a centralized hydraulic system composed of set of distribution pipes for aircrafts' primary control surfaces actuation. Focus will be given in the following topics: Description of new actuation technologies; Option chosen to be studied among the new possibilities; Comparison between the traditional system and the new proposal e System engineering evaluation regarding: weight, safety, thermal issue, connection with electric system, maintenance and certification. Besides that, a more electric actuation architecture will be proposed and compared with the conventional option for an airplane design's case study. A simulation model will be developed to describe the more electric actuator behavior and preview its interaction with other systems. This model will be included in a closed loop to command a primary surface. The closed-loop project will be developed based on an algorithmic method. A Genetic Algorithm (GA) will be implemented to define the gains. Finally, the results obtained will be discussed.

Para aeronaves comerciais, considerando a carga de trabalho do piloto, a aproximação e o pouso são fases críticas, sendo responsáveis por uma grande parcela dos acidentes aéreos. Com o advento da tecnologia "fly-by-wire", que está se consolidando para novos projetos dentro do meio aeronáutico, é possível implementar leis de controle de maneira a aumentar a eficiência aerodinâmica da aeronave, melhorar a qualidade de vôo, diminuir a carga de trabalho do piloto, e como conseqüência aumentar a segurança. Este trabalho tem como objetivo projetar e analisar diferentes conceitos de leis de controle para as fases de aproximação e arredondamento, bem como a transição entre as mesmas. Procura-se minimizar o número de sensores exigidos para implementação a fim de reduzir o custo e a complexidade do sistema de aumento de controle e estabilidade (CSAS, do inglês "Control and Stability Augmentation System") da aeronave. Os controladores são projetados através de Métodos Algoritmicos, de maneira que atendam diversos critérios de qualidade de vôo da literatura. Os resultados obtidos são validados através de simulações não-lineares de um modelo de aeronave. Nestas simulações são incluídos modelos de efeito solo, perturbações atmosféricas e dinâmicas adicionais de atrasos provocadas por sensores, digitalização de sinais, processamento e atuadores. É feito também o projeto de um controlador LQG/LTR para efeitos comparativos.

This work aims to demonstrate an approach to design a fly-by-wire mobile surface control system for a commercial jet employing multiobjective optimization techniques. This approach consists on sizing a set of design parameters of the control system based on model simulation and response analysis coupled with optimization algorithms in a multiobjective design environment. An overview on control surface systems is presented, focusing on fly-by-wire. To provide the theoretical basis, a review on optimization theory and methods is presented, as well it is developed the system mathematical model. The system in focus is of electro-hydraulic actuation, where a controller acts on a servo valve, that commands an actuator for positioning control of an aircraft rudder. The design approach was to optimize a set of system components parameters, such as controller gains, servo valve and hydraulic actuator parameters, that result in adequate workloads and produce a system that meets the design requirements and is cost-effective. The model, to be simulated and analyzed, is implemented in MATLAB/Simulink, from where the system response characteristics are passed to the optimization environment. A multiobjective genetic algorithm is applied, and as a result from the optimization process we obtain a Pareto set, from where an optimal design is chosen for a detailed analysis.

The objective of this work was to develop a high fidelity model representative up to high frequencies of a Flight Control System with hydraulic actuation on active-active mode. The usage of a Fly-By-Wire architecture and hydraulic actuation system on active-active mode has brought new engineering challenges like the force-fight between actuators and its structure fatigue life consumption on normal and failure scenarios such as oscillatory mal-functions. Once that these failure modes can exist up to high frequencies, it makes necessary the development of a high fidelity model of a flight control system representative up to high frequencies. The model herein developed has a high fidelity model of an EHSV, hydraulic actuator, a position loop and the control surface, as well as other models complementary in order that it can be possible to analyze the whole system up to high frequencies. It was analyzed the performance of the model at step input response and frequency response, showing to be a model close to the expected response of a real system. Also it was analyzed the frequency response of its components showing to be a representative model up to high frequencies. Besides the performance analysis, it was studied the behavior on a oscillatory mal-function scenario, showing the expected level of structure load, as well as its fatigue life consumption, showing the need to monitor these types of failures.