[pt] As interações fluido-estrutura são muito comuns na engenharia mecânica e civil porque muitas estruturas, como pontes, plataformas de petróleo, linhas de transmissão ou turbinas eólicas, estão diretamente em contato com um fluido, que pode ser o ar, no caso de vento, ou água, que irá perturbar a estrutura através de ondas. Um papel importante do engenheiro é prevenir a falha da estrutura devido às instabilidades criadas pelas interações fluidoestrutura. Este trabalho apresentará em primeiro lugar todos os conceitos básicos necessários para o estudo de problemas de interação fluido-estrutura. Assim, é realizada uma análise dimensional visando classificar os problemas de fluido-estrutura. A classificação é baseada na velocidade reduzida, e algumas conclusões sobre as conseqüências das interações fluido-estrutura podem ser feitas em termos de estabilidade ou, o que é mais interessante, de instabilidade. De fato, usando modelos simplificados, pode-se mostrar instabilidades estáticas e dinâmicas, induzidas por fluxo, que podem ser críticas para a estrutura. As partes finais do trabalho apresentarão uma estrutura não-linear específica, uma ponte suspensa. Primeiro, a formulação de um modelo simplificado unidimensional é explicada e, em seguida, através de uma discretização por elementos finitos, é realizado um estudo dinâmico. Além disso, algumas conclusões são apresentadas sobre a dinâmica das pontes suspensas. A última parte deste trabalho apresenta um método que foi uma importante fonte de publicação para nós, o método de decomposição regular. / [en] Fluid-structure interactions are very common in mechanical and civil engineering because many structures, as bridges, offshore risers, transmission lines or wind turbines are directly in contact with a fluid, which can be air, which will be source of wind, or water, which will perturb the structure through waves. An important role of the engineer is to prevent structure failure due to instabilities created by the fluid-structure interactions. This work will first present all the basic concepts needed for the study of fluid-structure interaction problems. Thus, a dimensional analysis of those problems is performed and also all the equations governing such cases are presented. Then, thanks to the dimensional analysis made, a classification of problems, namely based on the reduced velocity, can be done and some conclusions concerning the consequences of the fluid-structure interactions can be drawn in terms of stability or, which is more interesting, instability. Indeed, using simplified models one can show static and dynamic flow-induced instabilities that may be critical for the structure. The final parts of the work will present a specific non-linear structure, a suspension bridge. First the formulation of a simplified one-dimensional model is explained and then, through a finite element discretization, a dynamical study is performed. Also, some conclusions are made concerning the dynamic of suspension bridges. The last part of this work presents a method that was an important source of publication for us, the Smooth Decomposition method.

O objetivo do presente trabalho é estabelecer bases teóricas bem fundadas, dentro do contexto variacional, a fim de dar unificação a diversos conceitos que surgem nas seguintes áreas: (i) a modelagem empregando modelos cinematicamente incompatíveis, (ii) a modelagem da interação fluido-estrutura usando métodos de domínios imersos e (iii) a modelagem constitutiva de materiais por meio de técnicas de multiescala. A motivação para abordar cada uma destas problemáticas, e o ponto em comum entre elas, é a modelagem do sistema cardiovascular humano. Portanto, a tese está dividida em três partes. Em primeiro lugar, estabelecem-se as bases variacionais para abordar de forma sistemática a formulação do problema de acoplamento de modelos que possuem cinemáticas incompatíveis. Esta maneira de tratar o problema permite estender os conceitos de forma direta para lidar com o acoplamento de modelos de diferente dimensão. Logo, estes conceitos são aplicados em duas situações, no acoplamento de modelos estruturais com diferentes cinemáticas subjacentes e, principalmente, no acoplamento de modelos de fluidodinâmica de diferente dimensão visando a modelagem do escoamento do sangue no sistema cardiovascular humano. Diversos exemplos e situações são contemplados neste último caso. Em segundo lugar, trata-se o problema de interação fluido-estrutura empregando idéias de imersão de domínios. Sempre dentro de um marco variacional claro e construtivo, colocam-se os princípios variacionais que governam a interação de um fluido com sólidos de forma arbitrária e com sólidos que podem ser caracterizados como estruturas delgadas. Assim, por um lado desenvolve-se o denominado método de domínios imersos que generaliza o método de elementos finitos imersos e o método de domínios fictícios. Por outro lado, constrói-se o método de cascas imersas que generaliza o conhecido método de contornos imersos. Apresentam-se também diversos exemplos numéricos de interação entre um fluido e corpos rígidos. Em terceiro e último lugar, trabalha-se com a modelagem constitutiva empregando técnicas de multiescala, novamente empregando o ferramental variacional. Aqui revisita-se a base teórica existente e realiza-se uma extensão das idéias usando princípios variacionais duais. Além disso, fornecem-se diversas implementações computacionais, as quais são usadas para apresentar dois exemplos, o primeiro na modelagem de materiais porosos e o segundo na modelagem do tecido biológico encontrado na conformação da parede arterial. Em todos os casos, o objetivo não é só prover uma forma final para a formulação de um problema, mas também desvendar o processo de construção que há por trás dos modelos, mostrando passo a passo as considerações utilizadas assim como as conseqüências de tais hipóteses. Com isto procura-se obter um ganho no entendimento dos conceitos teóricos envolvidos, assim como uma maior facilidade na aplicação destas idéias a novas situações.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-29Bitstream added on 2014-06-13T19:35:06Z : No. of bitstreams: 1 mesquitaneto_c_me_ilha.pdf: 1673109 bytes, checksum: 0f8131abf5fc45715c92abece81e6a7a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho é apresentado uma proposta de absorvedor de vibrações ajustável tipo viga sanduíche utilizando fluido Magnetoreológico no centro. Para o desenvolvimento deste projeto foi realizada uma revisão sobre os vários tipos de absorvedores e algumas aplicações. Em seguida foi realizado um estudo sobre o comportamento do fluido magnetoreológico, mostrando como este material inteligente varia suas propriedades quando submetido a um campo magnético. O objetivo do estudo foi verificar as propriedades do sistema para realização de um futuro controle, que é realizado através da variação do campo magnético. Avaliou-se, também, a relação com a corrente elétrica, quais os parâmetros que o influenciam e como podemos produzir um campo magnético com a intensidade desejada. Para avaliar as características do sistema foi utilizado o modelo no programa Ansys, com o objetivo de se verificar o comportamento do sistema. Para encontrar as características reais do sistema foi utilizado o modelo na forma de espaço de estados modais, identificado através do método PEM, Método de Predição de Erros (do inglês Prediction Error Methods PEM). Os testes experimentais foram realizados para se adquirir conhecimento do comportamento dinâmico deste tipo de fluido e, verificar se há repetibilidade nas medidas / This work presents a proposal of a tunable vibrations absorber type sandwich beam, using the Magnetorheologic fluid in the intermediate layer. For the development of this study a revision of some types of absorber with some applications was carried out. After that, a study of the behavior of the magnetorheologic fluid was carried through, showing as this intelligent material tunable its properties when submitted to a magnetic field. The objective of this analysis was to verify the properties of the system for implementation of a future control, which is based on the variation of the magnetic field. It was realized an analysis of the relation of the electric current and the parameters that influence it, in order to produce a magnetic field with the desired intensity. The characteristics of the system were verified through a mathematical model obtained with the software Ansys. The real characteristics of the system were found through the identification method PEM, Prediction Error Methods, using modal space states formulation. Experimental tests were carried out in order to obtain know how of the dynamic behavior of this type of material

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-04-11T19:42:50Z No. of bitstreams: 1 SuzanIalyGomesDeMedeiros_TESE.pdf: 1565131 bytes, checksum: fc1c6f25f300c374ed29471679c7076b (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-04-13T00:33:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 SuzanIalyGomesDeMedeiros_TESE.pdf: 1565131 bytes, checksum: fc1c6f25f300c374ed29471679c7076b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-13T00:33:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SuzanIalyGomesDeMedeiros_TESE.pdf: 1565131 bytes, checksum: fc1c6f25f300c374ed29471679c7076b (MD5) Previous issue date: 2012-09-04 / Enzimas t?m sido largamente utilizadas em bioss?ntese para transforma??es de compostos org?nicos em substitui??o aos m?todos sint?ticos cl?ssicos. Este trabalho descreve a s?ntese enzim?tica de biossurfactantes a partir da Dglicose com ?cido ricinol?ico empregando como biocatalisador a protease de Bacillus subtillis alcalina. Com aux?lio do software MODDE 7.0, o planejamento experimental utilizando um modelo fatorial 2 4-1 (planejamento reduzido de 2 n?veis e 4 vari?veis) foi realizado para verificar a influ?ncia das vari?veis temperatura, tempo de rea??o, concentra??o de enzima e raz?o molar do substrato/D-glicose sobre o rendimento da rea??o. An?lises de espectroscopia na regi?o do infravermelho (FTIR) confirmaram a forma??o do produto atrav?s de absor??es em 3400 cm-1, caracter?stica das hidroxilas presentes no anel do a??car, e em 1739 cm-1, correspondente ? carbonila de ?ster. As an?lises de CLAE (cromatografia l?quida de alta efici?ncia) mostraram as taxas de convers?es alcan?adas pelo biocatalisador protease de Bacillus subtillis alcalina. Medidas de tens?o superficial em diferentes condi??es, foram realizadas com o produto de rea??o, onde observou-se redu??o da tens?o superficial da ?gua de 72 mN/m para 33 mN/m. Foi poss?vel verificar tamb?m a estabilidade quanto do produto frente as solu??es salinas (115 g/L), nas solu??es tamp?o com pH extremos de 2 ? 12 e em solu??es aquosas aquecidas no intervalo de 25 a 100 ?C. Visando aplica??o do produto em t?cnicas Core-Flow (transporte de ?leo), an?lises de ?ngulo de contato pelo m?todo da placa de Willemy foram realizadas, obtendo-se a redu??o do ?ngulo de contato, do vidro com ?gua, de 40? para 0?. Nas an?lises como lubrificante e redutor de filtrado em fluidos de perfura??o polim?ricos observou-se, nas v?rias formula??es, que a mistura biodiesel/biossurfactante apresentou resultados satisfat?rios reduzindo o CL (coeficiente de lubricidade) em 87% e o volume de filtrado em 22%. Nos testes de forma??o e estabilidade de espuma, caracter?stica que deve ser evitada por proporcionar leituras incorretas (peso espec?fico, reologia, volumetria, etc), nenhum dos biossurfactantes teve a??o espumante caracterizando seu bom desempenho. / Enzymes have been widely used for organic compounds biosynthesis, attracting a great deal of attention in recent years, due to its several advantages over the chemical method. This work describes the enzymatic synthesis of biosurfactants from d-glucose with ricinoleic acid using proteases Bacillus subtillis alcalina as biocatalysts. Aiming to reach high conversions from substrates to products for a possible future large scale industrial production, a serie of variables was optimized, through MODDE 7.0, using the factorial model design 24-1. The investigated variables were: temperature, reaction time, enzyme concentration and substrate/D-glicose rate. Qualitative analysis by infrared spectroscopy (FTIR) confirmed the product formation through characteristic peaks due to hydroxyl group absorption on the sugar ring at 3400 cm-1 and the carbonyl group at 1739 cm-1, which refers to ester carbonyl. HPLC analysis (High Performance Liquid Chromatography) showed higher conversions using of alkaline protease of Bacillus subtillis. Besides, it was observed that all the biosurfactants reduced the surface tension of water from 72 to 33 mN/m (by interpolate of the plate method). According to surface tension results, it was possible to evaluate the stability of each product about saline (maximum 115g/L) and buffer solutions (pH 2 ? 12), from a temperature range from 25 to 100?C). Aiming its application to core-flow technique, contact angle measurements presented reduction of 40? to 0? in presence of d-glucose ricinoleate, when compared to distillated water. Different applications of this product were investigated, such as: lubricant and filter loss control for polymeric drilling fluids of petroleum wells. It was observed the reduction of lubricity coefficient and filtrate loss control in 87 and 22 %, respectively.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-10-26T20:21:39Z No. of bitstreams: 1 GustavoHenriqueAzevedoBrandao_DISSERT.pdf: 2927287 bytes, checksum: 106a8f463fe8f8c9f8d0a60ec2b1c140 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-12-20T17:29:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 GustavoHenriqueAzevedoBrandao_DISSERT.pdf: 2927287 bytes, checksum: 106a8f463fe8f8c9f8d0a60ec2b1c140 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-20T17:29:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GustavoHenriqueAzevedoBrandao_DISSERT.pdf: 2927287 bytes, checksum: 106a8f463fe8f8c9f8d0a60ec2b1c140 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Melocactus zehntneri (Britton & Rose) ? uma das muitas esp?cies vegetais de valor terap?utico que se encontra amea?ada pelas atividades humanas sobre o seu habitat. Ao considerar as rela??es etnofarmacol?gicas e quimiotaxon?micas, uma vez que M. zehntneri pertence ? fam?lia Cactaceae, os constituintes qu?micos da esp?cie se tornam atrativos especialmente no que tange os alcaloides isoquinol?nicos, classe de extremo interesse farmacol?gico enquanto mol?culas citot?xicas. Acredita-se que agregando valor cient?fico ? esp?cie novas pol?ticas p?blicas de conserva??o podem ser desenvolvidas. Este trabalho tem como objetivos avaliar a extra??o de alcaloides de M. zehntneri por macera??o, ultrassom (EAU), ultrassom com liquido i?nico (EAU-liquido i?nico) e extra??o por fluido supercr?tico (EFS) tendo como metas um processo sustent?vel e a valoriza??o do bioma Caatinga. Al?m disso, foram realizados experimentos de citotoxicidade com diferentes concentra??es de fra??es enriquecidas em alcaloides frente ?s linhagens HeLa e C33a respons?veis por carcinomas cervicais. As condi??es de extra??o de macera??o [tempo 24, 48 e 72 horas], EAU [amplitude (20%, 27%, 33% e 40%); tempo (15, 30, 45 e 60 minutos) e propor??o droga:solvente (1:10, 1:20 e 1:40, p/v)], EAU-liquido i?nico [concentra??o (0 mol/mL; 0,05 mol/mL; 0,1 mol/mL; 0,2 mol/mL e 0,3 mol/mL)] e EFS [press?o (100, 200 e 300 bar) e temperatura (35? C, 45? C e 55? C)] foram otimizadas para garantir o m?ximo de efici?ncia de extra??o. O rendimento global, Cromatografia em Camada Delgada (CCD) e espectrofotometria foram usadas como ferramentas de an?lises para selecionar as melhores condi??es de extra??o em cada t?cnica. Dessa forma, as amostras obtidas a partir de partes a?reas da planta e extra?das por macera??o (72 horas), EFS (300 bar e 55? C) EAU e EAU-liquido i?nico (27% de amplitude, 45 minutos e propor??o de 1:10, p/v) foram selecionadas e um m?todo em CLAE-UV/DAD desenvolvido para compara??o de perfis. Nessa t?cnica, ?rea e intensidade de absor??o simult?nea em 254 nm e 279 nm dos picos no cromatograma foram assumidos como correspondentes a alcaloides. Os resultados dos cromatogramas sugerem que a EFS ofereceu diferen?as qualitativas e uma maior efici?ncia para todos os compostos, quando comparado com as demais t?cnicas de extra??o; em contrapartida, para a macera??o, EAU e EAU-l?quido i?nico n?o foram observadas diferen?as qualitativas. Na atividade biol?gica foi observada a??o citot?xica frente ? linhagem C33a nas fra??es CHCl3 e BuOH obtidas de partes a?reas e ra?zes; ao passo que, essa atividade em linhagem HeLa apenas foi observada em fra??es clorof?rmicas obtidas de partes a?reas e ra?zes. A aplica??o de t?cnicas sustent?veis e os resultados experimentais apresentados no trabalho agregaram valor cient?fico para a esp?cie de Melocactus zehntneri. Assim, esperamos que essa contribui??o auxilie no desenvolvimento de pol?ticas p?blicas para preserva??o dessa esp?cie e valoriza??o do bioma Caatinga. / Melocactus zehntneri (Britton & Rose) is popularly known as ?coroa-de-frade? and it?s one of many plant species with therapeutic value which is threatened by human activities on their habitat. Taking into account ethnopharmacoly and chemotaxonomy the chemical constituents in M. zehntneri belong to the Cactaceae family become attractive especially regarding the isoquinoline alkaloids, which display pharmacological interest as cytotoxic molecules. It was believed that adding scientific value to the species new public policies for conservation could be developed. This work aimed to evaluate the extraction of alkaloids M. zehntneri by maceration, ultrasound (UAE), ultrasound with ionic liquid (UAE-IL) and supercritical fluid extraction (SFE) with the goals of achieve a sustainable process and the appreciation of the Caatinga biome. Furthermore, cytotoxicity experiments were performed with different concentrations of plant fractions against C33a and HeLa, cell lines responsible for cervical carcinomas. The maceration [time (24, 48 and 72 h)], UAE [power (20, 27, 33 and 40%); time (15, 30, 45 and 60 minutes) and liquid-solid ratio (1:10, 1:20, 1:40, w/v)], UAE-IL [concentration (0 mol/mL; 0.05 mol/mL; 0.1 mol/mL, 0.2 mol/mL and 0.3 mol/mL)] and SFE extraction conditions [pressure (100, 200 and 300 bar) and temperature (35, 45 and 55 ?C)] were optimizated to ensure maximum extraction efficiency. The global yield, Thin Layer Chromatography (TLC) and spectrophotometric analysis were used as tools to select the best extraction conditions for each technique. Thus, samples obtained from the aerial parts of plant and extracted by maceration (72h), SFE (300 bar and 55 ?C), UAE (27%, 45 min and 1:10, w/v) were selected and a HPLC-UV/DAD methodology developed to compare the chromatographic profiles of these samples. In this technique, the selection of peak in the chromatogram probably corresponding to alkaloids was performed based on the spectrum area and intensity of simultaneous absorption at 254 nm and 279 nm. In this technique, selecting the peak in the chromatogram corresponding to the probable alkaloid was performed based on the spectrum area and intensity of simultaneous absorption at 254 nm and 279 nm peaks. The chromatogram results propose qualitative differences and a higher efficiency in SFE when compared with other extraction techniques; on the other hand, in maceration, UAE and UAE-IL qualitative differences were not observed. In biological activity was observed cytotoxic action against the cell line C33a in CHCl3 and BuOH fractions obtained from the aerial parts and roots; whereas this activity in cell line HeLa was only observed in CHCl3 fractions obtained from the aerial parts and roots. The application of sustainable techniques and experimental results presented in the scientific work aggregated value for the Melocactus zehntneri.

O presente trabalho tem por objetivo desenvolver uma formulação numérica baseada em Análise Isogeométrica para o estudo de problemas de interação fluido-estrutura (IFE) em aplicações envolvendo corpos rígidos submersos, onde escoamentos incompressíveis de fluidos Newtonianos com superfície livre são considerados. Propõe-se o emprego da Análise Isogeométrica por permitir a unificação entre os procedimentos de pré-processamento e análise, melhorando assim as condições de continuidade das funções de base empregadas tanto na discretização espacial do problema como na aproximação das variáveis do sistema de equações. O sistema de equações fundamentais do escoamento é formado pelas equações de Navier-Stokes e pela equação da conservação de massa, descrita segundo a hipótese de pseudo-compressibilidade, em uma formulação cinemática ALE (Arbitrary Lagrangean- Eulerian). A consideração da superfície livre no escoamento se dá tratando o fluido como um meio bifásico, através do método Level Set. O corpo rígido apresenta não linearidade na rotação e restrições representadas por vínculos elásticos e amortecedores viscosos, sendo a equação de equilíbrio dinâmico resolvida através do método de Newmark. O esquema de acoplamento sólido-fluido adotado é o particionado convencional, que impõe condições de compatibilidade cinemáticas e de equilíbrio sobre a interface sólido-fluido, analisando ambos os meios de maneira sequencial. A discretização das equações governantes é realizada através do esquema explícito de dois passos de Taylor-Galerkin, aplicado no contexto da Análise Isogeométrica. Por fim, são analisados alguns problemas da Dinâmica de Fluidos Computacional, de onde se concluiu que os resultados obtidos são bastante consistentes com os fenômenos envolvidos, com as ferramentas exclusivas da Análise Isogeométrica, como o refinamento k, melhorando a convergência dos resultados. Para escoamentos bifásicos, verificou-se que o método Level Set obteve resultados bastante promissores apresentando, entretanto, uma dissipação numérica excessiva. Propõe-se, para estudos futuros, a elaboração de esquemas numéricos que conservem melhor o volume da fase líquida do escoamento. / The present work aims to development of a numerical formulation based on Isogeometric Analysis for the study of Fluid-Structure Interaction problems in applications involving rigid bodies submerged, considering incompressible Newtonian flows with free surface. The use of the Isogeometric Analysis allows unification between the preprocessing and analysis steps, improving then the continuity of the base functions employed, both in the spatial discretization and approximation of the variables in the system of equations. The fundamental flow equations are formed by the Navier-Stokes and the mass conservation, described by de pseudo-compressibility hypothesis, in an ALE (Arbitrary Lagrangean-Eulerian) kinematic formulation. The free surface consideration of the flow is handled treating the fluid like a two- phase medium, using the Level Set method. The rigid body considers nonlinearity in rotation, and restrictions represented by elastic springs and viscous dampers, with the dynamic equilibrium equation being resolved using the Newmark’s method. The solid-fluid coupling scheme is the conventional partitioned, which imposes kinematics and equilibrium compatibility conditions on the solid-fluid interface, analyzing both mediums in a sequential manner. The governing equations are discretized using the explicit two step Taylor-Galerkin method, applied in an Isogeometric Analisys context. Finally, some Computational Fluid Dinamics problems are analysed, from which it was concluded that the results obtained are quite consistent with phenomena involved, with the unique tools of Isogeometric Analysis, such as k-refinement, improving the convergence of the results. For biphasic flows, it was verified that the Level Set method obtained very promising results, presenting, however, an excessive numerical dissipation. For future studies, it is proposed the elaboration of numerical schemes that better preserve the volume of the liquid phase of the flow.

O gênero Hypericum (Guttiferae = Clusiaceae) compreende 494 espécies acomodadas em 36 seções taxonômicas. Os representantes americanos pertencem, sobretudo, às seções Brathys e Trigynobrathys, as duas maiores com 87 e 52 espécies, respectivamente. Popularmente, estas plantas são utilizadas como antissépticos, diuréticos, digestivos e agentes de cicatrização. Quimicamente, apresentam tendência em acumular floroglucinóis diméricos, além de benzofenonas, benzopiranos, flavonoides e ácidos fenólicos, metabólitos cuja atividade antidepressiva, antinociceptiva, antimicrobiana, antiproliferativa e antioxidante são descritas. Considerando o potencial terapêutico, este trabalho objetivou a determinação dos principais compostos fenólicos presente nas flores de espécies Hypericum nativas do Sul do Brasil (H. campestre, H. caprifoliatum, H. carinatum, H. connatum, H. linoides, H. myrianthum, H. polyanthemum e H. salvadorense) e dos Páramos peruanos (H. andinum e H. laricifolium); a extração e análise dos compostos fenólicos de H. carinatum obtidos com CO2 supercrítico e a investigação da atividade antifúngica e antiquimiotática dos extratos lipofílicos de H. caprifoliatum, H. carinatum, H. linoides, H. myrianthum e H. polyanthemum. Para os experimentos, foram coletadas (2008 - 2010) as partes aéreas das plantas em floração. Todas as coletas foram autorizadas pelos órgãos de proteção ambiental. Os métodos extrativos incluem maceração estática, ultrassom e CO2 supercrítico (temperatura = 40, 50 ou 60ºC; pressão = 90, 120, 150 ou 200 bar). As análises por CLAE foram realizadas em coluna de fase reversa (C18), sistemas isocráticos compostos por acetonitrila, água e ácido trifluroacético e detecção ultravioleta (220, 270 ou 254 nm); Os picos foram identificados pela comparação dos tempos de retenção/co-injeção com padrões e quantificados pela curva de calibração dos compostos. Os ensaios antifúngico e antiquimiotático foram realizados pelo método de microdiluição em caldo e inibição da migração de neutrófilos, respectivamente. O floroglucinol dimérico uliginosina B (0,008 – 0,188%) e o flavonoide hiperosídeo (0,057 – 5,987%) foram os principais metabólitos detectados nas flores das espécies investigadas. Hypericum caprifoliatum e H. andinum apresentaram o maior rendimento destes compostos, respectivamente. Sete espécies apresentaram japonicina A em concentrações de 0,003 a 0,087% (H. myrianthum). O rendimento de hiperbrasilol B variou de 0,006% em H. laricifolium a 0,011% em H. caprifoliatum. Os benzopiranos (HP1 = 0,200%, HP2 = 0,225% e HP3 = 0,327%) e as benzofenonas (carifenona A = 0,309% e carifenona B = 0,062%) ocorreram exclusivamente em H. polyanthemum e H. carinatum. As máximas quantidades de ácido clorogênico, isoquercitrina, quercitrina e guaijaverina foram observadas, respectivamente, em H. campestre (1,458%), H. andinum (1,161%), H. carinatum (0,231%) e H. laricifolium (0,404%). Tais resultados fornecem suporte adicional para o significado quimiotaxonômico dos derivados diméricos de floroglucinol. Temperatura (40°C = 3,04%, 50°C = 2,21% e 60°C = 1,05%) e pressão (90 bar = 0,95%, 150 bar = 0,97% e 200 bar = 1,89%) afetaram de modo distinto o rendimento do extrato supercrítico de H. carinatum. Apesar do menor rendimento em comparação ao extrato n-hexano (6,09%), a extração com CO2 supercrítico provou ser mais seletiva que a maceração. Nas condições ideais (40°C, 90 bar e 180 minutos), a máxima recuperação de uliginosina B, carifenona A e carifenona B foi, respectivamente, 162,83, 376,33 e 48,79%. O modelo matemático empregado para simular o processo de extração foi apropriadamente correlacionado aos dados experimentais. Considerando as atividades biológicas, todas as espécies investigadas apresentaram um amplo espectro de ação antifúngica, assim como reduziram a migração dos neutrófilos. Os extratos de H. carinatum, H. linoides e H. myrianthum apresentaram os mais baixos valores de concentração inibitória mínima contra Cryptococcus neoformans (CIM £ 15,6 μg/mL), Rhodotorula mucilaginosa (CIM £ 62,5 μg/mL), Candida glabrata e C. tropicalis (CIM = 1,9-250 μg/mL). Para estas plantas, o efeito antiquimiotático variou entre 60 - 100% nas concentrações de 0,31 a 10 μg/mL. Os extratos mais ativos apresentaram elevada concentração de uliginosina B, japonicina A e hiperbrasilol B. Assim, as espécies de Hypericum nativas do sul do Brasil apresentam potencial como fonte de novos antifúngicos e anti-inflamatórios. / The genus Hypericum (Guttiferae = Clusiaceae) comprises 494 species placed in 36 taxonomic sections. The representatives of Central and South America belong primarily to sections Brathys and Trigynobrathys, the two largest sections with 87 and 52 species, respectively. In traditional medicine, these plants are used as antiseptic, diuretic, digestive and as healing agents. Such species have a strong tendency to accumulate dimeric phloroglucinol, besides benzophenones, benzopyrans, flavonoids and phenolic acids, metabolites whose antidepressant, antinociceptive, antimicrobial, antiproliferative and antioxidant activities are described. In view of the therapeutic potential, this work aimed to determine the main phenolic compounds present in flowers of Hypericum species native to southern Brazil (H. campestre, H. caprifoliatum, H. carinatum, H. connatum, H. linoides, H. myrianthum, H. polyanthemum and H. salvadorense) and to Peruvian Páramos (H. andinum and H. laricifolium); the supercritical CO2 extraction and analysis of the phenolic compounds of H. carinatum; the antifungal and antichemotactic activities of the lipophilic extracts from H. caprifoliatum, H. carinatum, H. linoides, H. myrianthum and H. polyanthemum. For the experiments, aerial parts in blossom were harvested (2008 - 2010). All collections were authorized by competent agencies of environmental protection. The extraction methods employed were static maceration, ultrasonic bath or supercritical CO2 (temperature = 40, 50 or 60ºC; pressure = 90, 120, 150 or 200 bar). HPLC analyses were carried out in reverse phase column (C18), isocratic system composed of acetonitrile, water and trifluoroacetic acid, and ultraviolet detection (220, 270 or 254 nm). Peaks were identified by comparison of retention times / co-injection with standards and quantified by calibration curve of the compounds. Antifungal and antichemotactic tests were performed using the broth microdilution assay and neutrophils migration inhibition method. The dimeric phloroglucinol uliginosin B (0.008 - 0.188%) and the flavonoid hyperoside (0.057 - 5.987%) were the main metabolite detected in flowers of the investigated species. Hypericum caprifoliatum and H. andinum displayed higher yields of these compounds, respectively. Japonicin A was found in seven species studied at concentrations that varied from 0.003 to 0.087% (H. myrianthum). The yield of hyperbrasilol B ranged from 0.006% in H. laricifolium to 0.011% in H. caprifoliatum. The benzopyrans (HP1 = 0.200%, HP2 = 0.225% and HP3 = 0.327%) and benzophenones (cariphenone A = 0.309% and cariphenone B = 0.062%) occurred exclusively in H. polyanthemum and H. carinatum. Maximum amounts of chlorogenic acid, isoquercitrin, quercitrin and guaijaverin were observed, respectively, in H. campestre (1.458%), H. andinum (1.161%), H. carinatum (0.231%) and H. laricifolium (0.404%). Such results provide a further support for the chemotaxonomic significance of the dimeric phloroglucinols. Temperature (40°C = 3.04%, 50°C = 2.21% and 60°C = 1.05%) and pressure (90 bar = 0.95%, 150 bar = 0.97% and 200 bar = 1.89%) critical did affect differently the yield of supercritical extract of H. carinatum. Despite lower yield in comparison to n-hexane extract (6.09%), supercritical CO2 extraction proved to be more selective than maceration. In optimal conditions (40°C, 90 bar and 180 minutes), the maximum amount of uliginosin B, cariphenone A and cariphenone B was, respectively, 162.83, 376.33 and 48.79%. Lastly, the mathematical model used in the process of supercritical extraction was properly correlated to the experimental data. Regarding the biological activities, all investigated species exhibited a broad spectrum of antifungal action as well as reduced neutrophils migration. Hypericum carinatum, H. linoides and H. myrianthum extracts presented the lowest value of minimum inhibitory concentration against Cryptococcus neoformans (MIC ≤ 15.6 μg/mL), Rhodotorula mucilaginosa (MIC ≤ 62.5 μg/mL), Candida glabrata and C. tropicalis (MIC range = 1.9 - 250 μg/mL). For these plants, the antichemotactic effect varied from 60-100% at concentrations of 0.31 to 10 μg/mL. The most active extracts were that presented high amounts of uliginosin B, japonicin A and hyperbrasilol B. Thus, the Hypericum species native to Southern Brazil show potential as source of new anti-infectives and anti-inflammatory drugs.

Esse trabalho trata da análise computacional de problemas aeroelásticos. Os casos de interesse envolvem escoamentos compressíveis em torno de estruturas de cascas de materiais compósitos laminados. A solução do problema de interação fluido- estrutura é conduzida por meio do esquema particionado denominado improved serial staggered procedure (ISS), o que permite a utilização de algoritmos independentes para a análise de cada componente do sistema. Um elemento triangular plano com três nós destinado à análise de cascas de materiais compósitos laminados é obtido com base na formulação de dois elementos de alta performance desenvolvidos para a análise de membranas e de placas. A flexibilidade ao corte transversal, a ausência de travamento por razão de aspecto em problemas com flexão no plano da casca são características do elemento. A análise dinâmica não linear é realizada através do procedimento corrotacional de conservação aproximada de energia (AECCP) que foi implementado com base na formulação corrotacional independente de elemento (element independent CR formulation – EICR). Essa abordagem permite que problemas transientes com grandes rotações e forte não linearidade geométrica sejam integrados por longos períodos de tempo, mantendo a estabilidade, a precisão e a eficiência da solução. A simulação do escoamento é realizada através do método explícito de Taylor-Galerkin de dois passos utilizando elementos finitos tetraédricos em malhas não estruturadas para a discretização espacial. As equações governantes do escoamento são dadas segundo a formulação lagrangeana-euleriana arbitrária (ALE), permitindo que malhas móveis sejam empregadas na análise dos problemas aeroelásticos. Um método simples e eficiente é adotado para a movimentação da malha do fluido com base na distância do nó às superfícies de contorno do escoamento. A utilização de malhas não coincidentes na discretização do fluido e da estrutura é possibilitada pelo emprego do esquema de projeção nodal para a transferência de informações entre os meios na região de interface. A apresentação, implementação e verificação de cada componente da ferramenta de análise é realizada independentemente graças à natureza do esquema de solução particionado. Por fim são analisados problemas de interação fluido-estrutura, onde as respostas obtidas são comparadas com resultados experimentais e numéricos de outros autores. Também são propostos e analisados novos problemas envolvendo estruturas de compósitos laminados. / This work deals with computational analysis of aeroelastic problems, specifically those related to compressible flows around laminated composite shell structures. The fluid- structure problem is solved by a partitioned scheme called improved serial staggered procedure (ISS), allowing to use independent algorithms for the analysis of each system component. A 3-node triangular flat element for laminated composite shells is obtained based on the formulation of two high performance plate and membrane elements. Shear flexibility and no aspect ratio locking on in-plane bending problems are some of the element characteristics. The nonlinear dynamic analysis is performed using the approximately energy conserving corotational procedure (AECCP), which is implemented based on the element independent corotational formulation (EICR). This approach enables long time transient problems with strong nonlinearities and large rotations to be efficiently solved while keeping stability and accuracy. The flow simulation is performed by the explicit two step Taylor-Galerkin method employing tetrahedral finite elements in unstructured meshes for the space discrezation. The flow governing equations are given in arbitrary lagrangian-eulerian formulation, enabling aeroelastic simulations with moving meshes. A simple and efficient method is adopted to move the fluid mesh based on the distance of each node to the boundary surfaces. Transference of information between non-matching fluid and structure meshes are performed by the node-projection scheme. Each component of the aeroelastic analysis tool is independently presented, implemented and verified due to the partitioned nature of the scheme adopted for the solution of the coupled system. Some aeroelastic problems are analyzed and results are compared to other experimental and numerical works. New problems of aeroelastic analysis of laminated composite structures are proposed and solved.

Plantas do gênero Hypericum são bem conhecidas por sua utilização na medicina tradicional, sendo Hypericum perforatum a espécie mais estudada. No Sul do Brasil, esse gênero é representado por cerca de 20 espécies, entre elas, destaca-se H. polyanthemum, o qual apresenta em extrato lipofílico a presença de uliginosina B, um derivado de floroglucinol, e três benzopiranos: HP1, HP2 e HP3. Partes aéreas de H. polyanthemum foram submetidas à extração com fluido supercrítico (SFE), sendo realizadas extrações sucessivas com dióxido de carbono nas pressões de 90, 120, 150 e 200 bar, em diferentes temperaturas (40, 50 e 60 °C). Posteriormente, as frações obtidas foram comparadas com extrato n-hexano obtido por técnica convencional (ultra-som). SFE apresentou maior seletividade que a extração com nhexano, sendo a 50 °C a melhor condição para extrair os metabólitos bioativos. Para extração do composto com maior peso molecular, uliginosina B, pressões mais elevadas foram necessárias. Além disso, avaliou-se a atividade anti- Trichomonas vaginalis do extrato obtido por SFE a 50 °C/150 bar e dos compostos isolados. Os resultados indicam que todas as amostras testadas possuem atividade anti-T. vaginalis, porém, HP1 demonstrou melhor seletividade frente ao protozoário (isolado metronidazol-resistente e -suscetível), sem apresentar citotoxicidade contra células de mamíferos. Ainda, o HP1 apresentou satisfatória atividade contra isolado metronidazol-resistente (52% de trofozoítos viáveis), apresentando efeito sinérgico quando testado com baixa concentração de metronidazol (23% de trofozoítos viáveis). Todos os compostos isolados provocaram danos na membrana do parasito (liberação de LDH > 90%) e nenhuma das amostras apresentou efeito hemolítico importante, sendo que HP2 e uliginosina B apresentaram citotoxicidade frente a células de mamíferos. Portanto, benzopiranos e derivados de floroglucinol são moléculas promissoras como protótipos para novos fármacos tricomonicida, principalmente HP1, visto que corrobora com a ação do metronidazol em isolados de T. vaginalis resistentes. No entanto, mais estudos são necessários a fim de melhorar a atividade antiprotozoária das moléculas testadas, sem que as mesmas apresentem toxicidade para células de mamíferos. / Plants of the genus Hypericum are well known for their use in traditional medicine, being H. perforatum the most important species. In South Brazil, this genus is represented by approximately 20 species and among them, H. polyanthemum showed in the lipophilic extract the presence of uliginosin B, a phloroglucinol derivative, and three benzopyrans: HP1, HP2 and HP3. Aerial parts of H. polyanthemum were submitted a supercritical fluid extraction (SFE), being successively extracted with supercritical carbon dioxide under pressures of 90, 120, 150 and 200 bar at different temperatures (40, 50 and 60 ºC), and compared with the n-hexane extract obtained by ultrasound-assisted extraction. SFE presented higher selectivity than the n-hexane extration. The best condition to extract the target metabolites has been determined to be at 50 °C, being that for the high molecularweight compound, uliginosin B, higher pressures was required. Moreover, the anti- Trichomonas vaginalis activity of the extract obtained by SFE at 50 °C/150 bar and the isolated compounds was evaluated. The results showed that all samples have anti-T. vaginalis activity; however, HP1 demonstrated the best selectivity against this protozoa (metronidazole-resistant and -susceptible isolates), with no cytotoxicity against mammalian cells. In addition, HP1 has good activity against metronidazoleresistant isolate (52% of viable trophozoites), presenting synergic effect when tested with low concentration of metronidazole (23% of viable trophozoites). All isolated compounds caused damage in the parasites membrane, revealed by more than 90% of LDH release. None of the samples presented important hemolytic effect, and HP2 and uliginosin B presented cytotoxicity against mammalian cells. Therefore, benzopyrans and phloroglucinol derivative are promising molecules as prototypes for new antiprotozoal drugs, especially HP1, which improve metronidazole action against a resistant T. vaginalis isolate. Nevertheless, more studies are necessary in order to enhance their in vitro antiprotozoal activity without toxicity for mammalian cells.

O objetivo deste trabalho é estudar e desenvolver procedimentos numéricos adequados para a análise de problemas da Engenharia do Vento Computacional (EVC). O escoamento é analisado a partir das equações de Navier-Stokes para um fluido Newtoniano e de uma equação de conservação de massa considerando a hipótese de pseudo-compressibilidade, ambas em um processo isotérmico. Na presença de escoamentos turbulentos emprega-se a Simulação de Grandes Escalas (“LES”) com os modelos clássico e dinâmico de Smagorinsky para as escalas inferiores à resolução da malha. Dois modelos numéricos de Taylor-Galerkin para a análise do escoamento são estudados: o esquema explícito de dois passos e o esquema explícito-iterativo. O Método dos Elementos Finitos (MEF) é empregado para a discretização do domínio espacial utilizando o elemento hexaédrico trilinear isoparamétrico com integração reduzida das matrizes em nível de elemento. Em problemas envolvendo efeitos de interação fluido-estrutura emprega-se um esquema de acoplamento particionado com características superiores de conservação, permitindo, inclusive, o uso de subciclos entre as análises do fluido e da estrutura e de malhas não compatíveis na interface. A estrutura é considerada como um corpo deformável constituído de um material elástico linear com a presença de nãolinearidade geométrica. O MEF é também usado para a discretização da estrutura, empregando-se para tanto o elemento hexaédrico trilinear isoparamétrico com integração reduzida e controle de modos espúrios. A equação de equilíbrio dinâmico é integrada no tempo utilizando o método implícito de Newmark no contexto do método de estabilização α- Generalizado. Na presença de estruturas deformáveis, o escoamento é descrito através de uma formulação arbitrária Lagrangeana-Euleriana (ALE). Ao final, comparações com exemplos numéricos e experimentais são apresentadas para demonstrar a viabilidade dos algoritmos desenvolvidos, seguindo-se com as conclusões do trabalho e as sugestões para trabalhos futuros. / Analysis and development of numerical tools to simulate Computational Wind Engineering (CWE) problems is the main goal of the present work. The isothermal flow is analyzed using the Navier-Stokes equations for viscous fluids and a mass conservation equation obtained according to the pseudo-compressibility assumption. Turbulent flows are simulated employing Large Eddy Simulation (LES) with the classical and dynamic Smagorinsky’s models for subgrid scales. Two Taylor-Galerkin models for the flow analysis are investigated: the explicit two-step scheme and the explicit-iterative scheme. The Finite Element Method (MEF) is employed for spatial discretizations using the eight-node hexahedrical isoparametric element with one-point quadrature. Fluid-structure interaction problems are analyzed with a coupling model based on a conservative partitioned scheme. The Finite Element Method (MEF) is employed for spatial discretizations using the eight-node hexahedrical isoparametric element with one-point quadrature. Fluid-structure interaction problems are analyzed with a coupling model based on a conservative partitioned scheme. Subcycling and nonmatching meshes for independent discretizations of the fluid and structure domains are also available. The structure is considered as a deformable body constituted by a linear elastic material with geometrically nonlinear effects. The FEM is used for the spatial discretization of the structure as well. Eight-node hexahedrical isoparametric elements with one-point quadrature and hourglass control are adopted in this process. The implicit Newmark algorithm within the framework of the α-Generalized method is employed for the numerical integration of the dynamic equilibrium equation. An arbitrary Lagrangean-Eulerian (ALE) description is adopted for the kinematic description of the flow when deformable structures are analyzed. Numerical and experimental examples are simulated in order to demonstrate the accuracy of the developed algorithms. Concluding remarks and suggestions for future works are pointed out in the last chapter of the present work.