The modern engineering design process includes computer software packages that require approximations to be made when representing geometries. These approximations lead to inherent discrepancies between the design geometry of a part or assembly and the corresponding manufactured geometry. Further approximations are made during the analysis portion of the design process. Manufacturing defects can also occur, which increase the discrepancies between the design and manufactured geometry. These approximations combined with manufacturing defects lead to discrepancies which, for high precision parts, such as jet engine compressor blades, can affect the modal analysis results. In order to account for the manufacturing defects during analysis, mesh morphing is used to morph a structural finite element analysis mesh to match the geometry of compressor blades with simulated manufacturing defects. The mesh morphing process is improved by providing a novel method to convert heteromorphic shape matching within Sculptor to homeomorphic shape matching. This novel method is automated using Java and the NX API. The heteromorphic to homeomorphic conversion method is determined to be valid due to its post-mesh morphing maximum deviations being on the same order as the post-mesh morphing maximum deviations of the ideal homeomorphic case. The usefulness of the automated heteromorphic to homeomorphic conversion method is demonstrated by simulating manufacturing defects on the pressure surface of a compressor blade model, morphing a structural finite element analysis mesh to match the geometry of compressor blades with simulated manufacturing defects, performing a modal analysis, and making observations on the effect of the simulated manufacturing defects on the modal characteristics of the compressor blade.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The distyly is a floral polymorphism controlled genetically, where the populations present individuals with pin flowers, that possess long styles and short stamens, and individuals with thrum flowers, that possess short styles and long stamens. Their populations tend to be isoplethyc and anomalies in the distribution of pin and thrum flowers in the populations have usually been associated with the habitat fragmentation and environmental disturbances. Besides morphological characteristics of styles/stigmas anthers/pollen grains, these flowers can also present secondary differences in their morphology. Heterostylous plants usually possess a self-incompatibility system, where fruit-set occurs only after cross pollination between morphs (legitimate cross pollination). Palicourea rigida is a typically distylous species of the Rubiaceae, a family that contains the largest number of distylous species. The species is widely distributed in the Brazilian Cerrados and it is pollinated by hummingbirds. The objective of the present work was to study different populations from P. rigida comparing the distribution of pin vs. thrum individuals and other characteristics associated to heterostyly in order to verify if there were asymmetries between floral morphs and differences among areas that could be associated to environmental conditions or recent changes. The work was carried out in the Parque Estadual da Serra Caldas Novas - PESCAN (GO) and in RPPN of the Clube Caça e Pesca Itororó de Uberlândia - CCPIU (MG) where populations of P. rigida were studied in 2005 and 2006. Density, height and pin/thrum ratio were assessed for flowering individuals in both areas. Flower morphs were investigated for differences in floral morphology, nectar production, reproductive success and site of self incompatibility reactions. In spite of differences in density and individuals height, both populations were isoplethyc, with ratio between floral morphs not significantly different from 1:1. The populations were different probably due to their conservation histories, but such differences do not seem to have affected other characteristics associated to distyly. The anisoplethy was observed for populations of the species in Brasília and for other species of Palicourea. Besides the reciprocal herkogamy, with differences marked between pin/thrum styles and stamens, there were differences in the size of the anthers, stigmas and corolla that were larger in thrum flowers. The nectar production varied in volume and concentration in the two populations, but there was not a pattern that could be associated to each one of the floral morphs. There were no differences in reproductive success, which were high for the two morphs and for both populations, in spite of the species to be remarkably self-incompatible. There were differences in the site of incompatibility barriers between floral morphs that corroborated previous observations for the species and for many other species of Rubiaceae. The incompatibility reaction was more marked and interrupted pollen tube growth in the stigma of thrum flowers, while it was more variable and occurred along the style in pin flowers. All the pistils of flowers collected from both floral morphs in the study areas showed a profusion of pollen grains and pollen tubes, which indicates high pollination efficiency. The main floral visitor and pollinator, in both studied areas, was the hummingbird Eupetomena macroura. The high fruit-set indicates that the pollinators transported enough compatible pollen grains between floral morphs, although they commonly presented territorial behavior. The reproductive success was considered high, specially when compared with other self-incompatible species of the Cerrado. / A distilia é um polimorfismo floral controlado geneticamente, onde as populações apresentam indivíduos com flores longistilas, que possuem estiletes longos e estames curtos, e indivíduos com flores brevistilas, que possuem estiletes curtos e estames longos. Suas populações tendem a ser isopléticas, ou seja, com indivíduos dos dois morfos na proporção 1:1, e as anomalias referentes à distribuição dos morfos nas populações têm sido normalmente associadas à fragmentação de habitats e perturbações ambientais. Além das características morfológicas de estiletes/estigmas e anteras/grãos-de-pólen, estas flores podem ainda apresentar diferenças secundárias na morfologia. Plantas heterostílicas geralmente possuem um sistema de auto-incompatibilidade, onde só há formação de frutos nos cruzamentos entre morfos. Palicourea rigida é uma espécie tipicamente distílica de Rubiaceae, família que contém o maior número de espécies distílicas registradas. A espécie é amplamente distribuída nos cerrados brasileiros e é polinizada por beija-flores. O objetivo do presente trabalho foi estudar diferentes populações de P. rigida comparando a distribuição dos morfos florais e as características associadas à heterostilia para verificar se existem assimetrias entre os morfos e diferenças entre as áreas que pudessem ser associadas às condições ou mudanças ambientais. O trabalho foi realizado no Parque Estadual da Serra de Caldas Novas - PESCAN (GO) e na RPPN do Clube Caça e Pesca Itororó de Uberlândia - CCPIU (MG) onde foram avaliadas populações de P. rigida nos anos de 2005 e 2006. As populações foram caracterizadas quanto à densidade, altura e razão entre morfos dos indivíduos floridos. Quanto aos morfos florais, foram investigadas diferenças na morfometria, produção de néctar, sucesso reprodutivo e reações de incompatibilidade. Apesar de diferirem em densidade e altura dos indivíduos, ambas as populações foram isopléticas, com razão entre morfos não significativamente diferente de 1:1. As populações se mostraram distintas provavelmente devido à suas histórias de conservação, mas tais diferenças não parecem ter afetado as características associadas à distilia. A anisopletia foi observada para populações da espécie em Brasília e para outras espécies de Palicourea. Além da hercogamia recíproca, com diferenças marcadas entre estiletes e estames dos dois morfos, ainda houve diferenças no tamanho das anteras, dos estigmas e da corola que foram maiores em flores brevistilas. A produção de néctar variou em volume e concentração nas duas populações, mas não houve um padrão que pudesse ser associado a cada um dos morfos. Não houve diferenças quanto ao sucesso reprodutivo, que foi alto para os dois morfos e em ambas as populações, apesar da espécie ser marcadamente auto-incompatível. O sucesso reprodutivo foi considerado alto, sobretudo quando comparado com outras espécies auto-incompatíveis do Cerrado. Todos os pistilos de flores coletadas ao acaso dos dois morfos nas áreas de estudo mostraram grãos-de-pólen e tubos polínicos em profusão, o que indica alta eficiência de polinização. Houve diferença nos locais de formação das barreiras de incompatibilidade entre os morfos que corroboraram as observações anteriores para a espécie e o encontrado para várias outras Rubiaceae. De uma maneira geral a reação de incompatibilidade foi mais marcada e interrompeu o crescimento dos tubos polínicos no estigma do morfo brevistilo, enquanto foi mais variável e ocorreu ao longo do estilete no morfo longistilo. O principal visitante floral e polinizador, em ambas as áreas estudadas, foi o beija-flor Eupetomena macroura. A alta produtividade de frutos indica que os polinizadores efetivamente transportaram quantidades suficientes de grãos-de-pólen compatíveis entre os morfos, apesar de comumente apresentarem comportamento territorial. / Mestre em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

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