A Cantor set is a topological space which admits a hierarchy of clopen covers. A minimal Cantor set is a Cantor set together with a map such that every orbit is dense in the Cantor set. In this thesis we us inverse limits to study minimal Cantor sets and their properties. In particular, under certain hypothesis we find an upper bound for the number of ergodic measures for minimal Cantor set. / En Cantor mängd är ett topologiskt rum med en hierarki av slöppna täcken. En minimal Cantor mängd är en Cantor mängd tillsammans med en avblidning så att varje omlppsbana är tät. I den här uppsatsen använder vi omvända gränser för att studera minimala Cantor mängder och deras egenskaper. Särskilt under vissa omständigheter hittar vi en övre begränsning på antalet ergodiska mått på minimala Cantor mängder.

Microtomography, or microCT, is an x-ray imaging modality that provides volumetric data of an object's internal structure with microscale resolution, making it suitable for scanning small, highly detailed objects. The microCT image quality is limited by quantum noise, which can be reduced by increasing the scan time. This complicates the scanning both of dynamic processes and, due to the increased radiation dose, dose-sensitive samples. A recently proposed method for improved dose- or time-limited scanning is Noise2Inverse, a framework for denoising data in tomography and linear inverse problems by training a self-supervised convolutional neural network. This work implements Noise2Inverse for denoising lab-based cone-beam microCT data and compares it to both supervised neural networks and more traditional filtering methods. While some trade-off in spatial resolution is observed, the method outperforms traditional filtering methods and matches supervised denoising in quantitative and qualitative evaluations of image quality. Additionally, a segmentation task is performed to show that denoising the data can aid in practical tasks. / Mikrotomografi, eller mikroCT, är en röntgenmetod som avbildar små objekt i tre dimensioner med upplösning på mikrometernivå, vilket möjligör avbildning av små och högdetaljerade objekt. Bildkvaliteten vid mikroCT begränsas av kvantbrus, vilket kan minskas genom att öka skanningstiden. Detta försvårar avbildning av dynamiska processer och, på grund av den ökade stråldosen, doskänsliga objekt. En metod som tros kunna förbättra dos- eller tidsbegränsad avbildning är Noise2Inverse, ett ramverk för brusreducering av tomografisk data genom träning av ett självövervakat faltningsnätverk, och jämförs med både övervakade neuronnät och mer traditionella filtermetoder. Noise2Inverse implementaras i detta arbete för brusreducering av data från ett labb-baserat mikroCT-system med cone beam-geometri. En viss reducering i spatiell upplösning observeras, men metoden överträffar traditionella filtermetoder och matchar övervakade neuronnät i kvantitativa och kvalitativa utvärderingar av bildkvalitet. Dessutom visas att metoden går att använda för att förbätta resultat från bildsegmentering.

El objetivo de esta memoria es analizar, desde diferentes puntos de vista, dos clases de matrices ampliamente utilizadas, las matrices con inversa positiva y las B-matrices. Vamos a generalizar, en unos casos, y completar en otros los resultados obtenidos por diferentes investigadores. El problema de caracterizar matrices inversa-positiva ha sido extensamente tratado en la literatura. Diversos autores estudiaron el concepto para matrices inversa-positiva que además fuesen Z-matriz (es decir, M-matrices). Otros autores se ocuparon de caracterizar los patrones de signos que debe seguir una matriz inversa-positiva. La inversa-positividad de matrices cuadradas reales juega un rol muy importante en diferentes áreas de la ciencia y la ingeniería y ha sido analizada en diferentes contextos. En nuestro trabajo presentamos nuevas caracterizaciones de matrices inversa-positiva. Analizamos también el concepto inversa-positiva para un tipo particular de patrón de signos: el patrón 'checkerboard'. La suma sub-directa de matrices es una generalización de la suma habitual de matrices. Fue introducida por C. Johnson y S. Fallat y aparece de un modo natural en completación de matrices y subdominios solapados en métodos de descomposición de dominios, entre otros contextos. También aparece en diversas variantes de precondicionamiento aditivo de Schwartz, y cuando se analizan métodos aditivos de Schwartz para cadenas de Markov. En este trabajo aportamos nuevos resultados acerca de la suma sub-directa de matrices con inversa positiva y de la suma sub-directa de las distintas clases de B-matrices, planteándonos las preguntas de Fallat y Johnson y respondiéndolas para las clases de matrices mencionadas. Johnson, estudió los posibles patrones de signos de una matriz compatibles con el hecho de que tenga su inversa positiva. Siguiendo sus resultados, analizamos el concepto inversa-positiva para un tipo particular de patrón: el patrón 'checkerboard'. Estudiamos también en esta memoria la / Abad Rodríguez, MF. (2012). Algunos resultados sobre B-matrices y matrices con inversa positiva [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16883

[ES] Una vía para conseguir un cambio de modelo de negocio hacia modelos más sostenibles es transformar el modelo empresarial tradicional lineal hacia modelos más circulares, priorizando el aprovechamiento de los recursos y la reducción del consumo de materias primas. De hecho, uno de los diecisiete Objetivos de Desarrollo Sostenible, hace referencia a la producción y al consumo responsables, incluyendo, como una de sus metas, "reducir considerablemente la generación de desechos mediante actividades de prevención, reducción, reciclado y reutilización". En este contexto de expansión del concepto de desarrollo sostenible y de la economía circular, la gestión de los productos recuperados ha convertido la Logística Inversa (LI) en una competencia clave de las Cadenas de Suministro (CdS) modernas. Otra de las causas que sitúan a la LI en la primera línea de las preocupaciones de las empresas son las devoluciones de los productos adquiridos y el elevado flujo inverso que generan, debido al incremento exponencial del comercio electrónico y su permisiva política de devoluciones. Ante este vertiginoso crecimiento de las operaciones de LI, surge la necesidad de actualizar los tradicionales procesos logísticos de las empresas, integrando en ellos el Proceso de Logística Inversa (PLI), lo cual permite controlar todo el ciclo de vida del producto. Sin embargo, debido fundamentalmente a que los flujos inversos son menos predecibles y más variables que los directos, la gestión de la LI no es una tarea fácil. En este contexto, muchas empresas han comenzado a trabajar duramente por estandarizar y formalizar sus PLI, estableciendo una serie de reglas, procedimientos y comunicaciones, que faciliten la comprensión del proceso a todos los interesados y les ayude a saber cómo actuar en cada momento. Disponer de un PLI estandarizado y formalizado permite una mejor comprensión y gestión de los productos devueltos o recuperados y una LI más eficiente, que puede a su vez proporcionar una ventaja competitiva a la empresa. Otro aspecto vital para conseguir una mayor eficiencia y rentabilidad de los PLI es facilitar la toma de decisiones en dicho proceso. En definitiva, una toma de decisiones ágil y acertada aumentará la eficiencia, permitiendo reducir costes, mejorar el servicio al cliente e incrementar los beneficios de la compañía. En este sentido, de entre todas las decisiones relacionadas con el PLI, la decisión sobre la alternativa de disposición (DD) puede destacarse como la más determinante. Precisamente, la importancia del PLI y la complejidad de la DD en el contexto descrito, justifican el desarrollo de herramientas de ayuda a la toma de decisiones. Sin embargo, los trabajos hallados en la literatura, si bien se centran en aportar modelos de ayuda a la toma de decisiones, no trabajan el PLI en su conjunto, y no llegan a estandarizar las operaciones que se realizan a lo largo del proceso, sin mostrar claramente cómo se construyen dichos modelos ni la composición de los distintos elementos del modelo. La presente tesis desarrolla un Marco de Referencia para el Desarrollo Integrado de Modelos de Procesos y Matemáticos en un contexto de LI (MR-DIMPM-LI), aportando una solución integrada que aborde el PLI en su conjunto y facilite la formalización del proceso y la toma de decisiones eficiente y sostenible en cada caso concreto. Mediante el Marco de Referencia planteado se promueve el desarrollo de modelos sostenibles, no solo favoreciendo el entendimiento y la incorporación del PLI en las empresas sino, además, haciendo que este sea realmente sostenible. Este Marco de Referencia se ha aplicado en una red de LI de bucle cerrado de un fabricante de sillones de relax y, por otro lado, en una red de LI de bucle abierto de neumáticos usados. Como resultado, se ha podido comprobar la idoneidad del Marco de Referencia propuesto en cuanto a la formalización del PLI y a la toma de decisiones de la DD, haciéndola más e / [CAT] Una via per aconseguir un canvi de model de negoci cap a models més sostenibles és transformar el model empresarial tradicional lineal cap a models més circulars, prioritzant l'aprofitament dels recursos i la reducció del consum de matèries primeres. De fet, un dels disset Objectius de Desenvolupament Sostenible, fa referència a la producció i al consum responsables, incloent-hi, com un dels seus objectius, "reduir considerablement la generació de residus mitjançant activitats de prevenció, reducció, reciclatge i reutilització". En aquest context d'expansió del concepte de desenvolupament sostenible i de l'economia circular, la gestió dels productes recuperats ha convertit la Logística Inversa (LI) en una competència clau de les Cadenes de Subministrament (CdS) modernes. Una altra de les causes que situen la LI en la primera línia de les preocupacions de les empreses són les devolucions dels productes adquirits i l'elevat flux invers que generen, a causa de l'increment exponencial del comerç electrònic i la seua permissiva política de devolucions. Davant d'aquest vertiginós creixement de les operacions de LI, sorgeix la necessitat d'actualitzar els tradicionals processos logístics de les empreses, integrant en ells el Procés de Logística Inversa (PLI), la qual cosa permet controlar tot el cicle de vida del producte. Tanmateix, a causa del fet que els fluxos inversos són menys predictibles i més variables que els directes, la gestió de la LI no és una tasca fàcil. En aquest context, moltes empreses han començat a treballar durament per estandarditzar i formalitzar els seus PLI, establint una sèrie de regles, procediments i comunicacions, que faciliten la comprensió del procés a tots els interessats i els ajude a saber com actuar en cada moment.Un altre aspecte vital per tal d'aconseguir una major eficiència i rendibilitat dels PLI és facilitar la presa de decisions en aquest procés. La identificació, estudi, descripció i modelatge de les decisions ajudarà els gestors o decisors a tenir una visió integrada de les mateixes i a entendre millor els aspectes a considerar en aquestes decisions i el seu impacte. En definitiva, una presa de decisions àgil i encertada augmentarà l'eficiència, permetent reduir costos, millorar el servei al client i incrementar els beneficis de la companyia. En aquest sentit, d'entre totes les decisions relacionades amb el PLI, la decisió sobre l'alternativa de disposició (DD) pot destacar-se com la més determinant, pel fet que ha de ser única per cada producte, condiciona a la resta de decisions, està influenciada per una elevada incertesa, repercuteix en el grau de sostenibilitat de l'empresa, està condicionada per molts factors la condicionen i generalment precisa d'agilitat i rapidesa per proporcionar una resposta a client. Precisament, la importància del PLI i la complexitat de la DD en el context descrit, justifiquen el desenvolupament d'eines d'ajuda a la presa de decisions. No obstant això, els treballs trobats a la literatura, tot i que se centren en aportar models d'ajuda a la presa de decisions, no treballen el PLI en el seu conjunt, i no arriben a estandarditzar les operacions que es realitzen al llarg de el procés. La present tesi desenvolupa un Marc de Referència (MR) per al Desenvolupament Integrat de Models de Processos i Matemàtics en un context de LI, aportant una solució integrada que aborde el PLI en el seu conjunt i facilite la formalització del procés i la presa de decisions eficient i sostenible en cada cas concret. El MR plantejat promou els models sostenibles, no només afavorint l'enteniment i la incorporació del PLI a les empreses sinó, a més, fent que aquest siga realment sostenible. Aquest MR s'ha aplicat a una xarxa de LI d'un fabricant de butaques de relax i a una xarxa de LI de pneumàtics usats. Com a resultat, s'ha pogut comprovar la idoneïtat del MR proposat pel que fa a la formalització del PLI i a la presa / [EN] One way to achieve a change in the business model towards more sustainable ones is to transform the traditional linear business models to more circular ones, prioritizing the use of resources and reducing the consumption of raw materials. In fact, one of the seventeen Sustainable Development Goals, refers to responsible production and consumption, including, as one of its goals, "considerably reduce the generation of waste through prevention, reduction, recycling and reuse activities". In this context of expanding the sustainable development and the circular economy concepts, recovered product's management has made Reverse Logistics (RL) a key competence of modern Supply Chains (SC). Another reason why RL is a major concern for companies is the returns of purchased products and the high reverse flow generated, due to the exponential e-commerce increase and its permissive return policy. Because of this vertiginous growth of RL operations, the companies must update the traditional logistics processes, integrating the Reverse Logistics Process (RLP) into them, which allows controlling the entire life cycle of the product. However, RL management is not an easy task, mainly because reverse flows are less predictable and more variable than direct ones. In this context, many companies have begun to work hard to standardize and formalize their RLP, establishing a set of rules, procedures and communications, which facilitate the understanding of the process for all interested stakeholders and help them to know how to act at any time. Having a standardized and formalized RLP enables better understanding and management of returned or recovered products and a more efficient RL, which can in turn provide a competitive advantage to the company. Another vital aspect to achieve greater efficiency and profitability of the RLP is to facilitate decision making in this process. The identification, study, description and modeling of decisions will help managers or decision-makers to have an integrated vision of them and to better understand the aspects to be considered in such decisions and their impact. In fact, agile and accurate decision making will increase efficiency, reducing costs, improving customer service and increasing company profits. In this sense, among all the decisions related to the RLP, the disposition decision (DD) can be highlighted as the most decisive, since it must be unique for each product, it determines the rest of the decisions, it is influenced by high uncertainty and affects the degree of sustainability of the company, it is conditioned by multiple factors and generally requires agility and speed to respond to the costumer. Precisely, the importance of RLP and the complexity of DD in the context described, justify the development of tools as an aid to decision-making. However, the studies found in the literature, although they focus on providing models for decision-making, do not work on the PLI as a whole, and do not come to standardize the operations carried out throughout the process, hardly showing how these models are built or the composition of the different elements of the model.This thesis develops a Reference Framework for the Integrated Development of Mathematical and Process Models in an RL context, providing an integrated solution that addresses the RLP as a whole and facilitates the formalization of the process and the efficient and sustainable decision making in each specific case. Through this, the development of sustainable models is promoted, not only favoring the understanding and incorporation of the RLP in companies but also making it truly sustainable. This framework has been applied to two real examples: a RL network of the manufacturer of relaxing chairs and a network of used tires. As a result, it has been possible to verify the suitability of the proposed Reference Framework regarding the formalization of the RLP and the decision-making of the DD, making it more efficient and sustainable. / Cortés Pellicer, P. (2020). Marco de Referencia para el Desarrollo Integrado de Modelos de Procesos y Matemáticos de Ayuda a la Toma de Decisiones en un Contexto de Logística Inversa [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/159265

Estimating parameters is the problem of finding their values from measurements and modelling. Parameters describe properties of a system; material, for instance, are defined by mechanical, electrical, and chemical parameters. Fisher information is an information measure, giving information about how changes in the parameter effect the estimation. The Fisher information includes the physical model of the problem and the statistical model of noise. The Cramér-Rao bound is the inverse of the Fisher information and gives the best possible variance for any unbiased estimator. This thesis considers aspects of sensitivity analysis in two applied material parameter estimation problems. Sensitivity analysis with the Fisher information and the Cramér-Rao bound is used as a tool for evaluation of measurement feasibilities, comparison of measurement set-ups, and as a quantitative measure of the trade-off between accuracy and resolution in inverse imaging. The first application is with estimation of the wood grain angle parameter in trees and logs. The grain angle is the angle between the direction of the wood fibres and the direction of growth; a large grain angle strongly correlates to twist in sawn timber. In the thesis, measurements with microwaves are argued as a fast and robust measurement technique and electromagnetic modelling is applied, exploiting the anisotropic properties of wood. Both two-dimensional and three-dimensional modelling is considered. Mathematical modelling is essential, lowering the complexity and speeding up the computations. According to a sensitivity analysis with the Cramér-Rao bound, estimation of the wood grain angle with microwaves is feasible. The second application is electrical impedance tomography, where the conductivity of an object is estimated from surface measurements. Electrical impedance tomography has applications in, for example, medical imaging, geological surveillance, and wood evaluation. Different configurations and noise models are evaluated with sensitivity analysis for a two-dimensional electrical impedance tomography problem. The relation between the accuracy and resolution is also analysed using the Fisher information. To conclude, sensitivity analysis is employed in this thesis, as a method to enhance material parameter estimation. The sensitivity analysis methods are general and applicable also on other parameter estimation problems. / Estimering av parametrar är att finna deras värde utifrån mätningar och modellering. Parametrar beskriver egenskaper hos system och till exempel material kan definieras med mekaniska, elektriska och kemiska parametrar. Fisherinformation är ett informationsmått som ger information om hur ändringar i en parameter påverkar estimeringen. Fisherinformationen ges av en fysikalisk modell av problemet och en statistisk modell av mätbruset. Cramér-Rao-gränsen är inversen av Fisherinformationen och ger den bästa möjliga variansen för alla väntevärdesriktiga estimatorer.Den här avhandlingen behandlar aspekter av känslighetsanalys i två tillämpade estimeringsproblem för materialparametrar. Känslighetsanalys med Fisherinformation och Cramér-Rao-gränsen används som ett redskap för utvärdering av möjligheten att mäta och för jämförelser av mätuppställningar, samt som ett kvantitativt mått på avvägningen mellan noggrannhet och upplösning för inversa bilder. Den första tillämpningen är estimering av fibervinkeln hos träd och stockar. Fibervinkeln är vinkeln mellan växtriktningen och riktningen hos träfibern och en stor fibervinkel är relaterad till problem med formstabilitet i färdiga brädor. Mikrovågsmätningar av fibervinkeln presenteras som en snabb och robust mätteknik. I avhandlingen beskrivs två- och tredimensionella elektromagnetiska modeller som utnyttjar anisotropin hos trä. Eftersom matematisk modellering minskar komplexiteten och beräkningstiden är det en viktig del i estimeringen. Enligt känslighetsanalys med Cramér-Rao-gränsen är estimering av fibervinkeln hos trä möjlig. Den andra tillämpningen är elektrisk impedanstomografi, där ledningsförmågan hos objekt bestäms genom mätningar på ytan. Elektrisk impedanstomografi har tillämpningar inom till exempel medicinska bilder, geologisk övervakning och trämätningar. Olika mätkonfigurationer och brusmodeller utvärderas med känslighetsanalys för ett tvådimensionellt exempel på elektrisk impedanstomografi. Relationen mellan noggrannhet och upplösning analyseras med Fisher information. För att sammanfatta beskrivs känslighetsanalys som en metod för att förbättra estimeringen av materialparametrar. Metoderna för känslighetsanalys är generella och kan tillämpas också på andra estimeringsproblem för parametrar.

[pt] Simuladores de movimentos são sistemas mecatrônicos que reproduzem as principais atitudes e movimentos de um veículo. Neste estudo serão analisados simuladores baseados em mecanismos com 3 e 6 graus de liberdade. No segundo caso, o mecanismo é capaz de reproduzir todos os ângulos de atitude (rolagem, arfagem e guinada) e todos os deslocamentos lineares (lateral, vertical e longitudinal) com limitações, porém com amplitude suficiente de modo a possibilitar os principais movimentos associados ao veículo. O uso de transdutores de deslocamento linear nestes mecanismos articulados introduzem elevados efeitos de inércia, além de aumentar a massa dos mesmos, diminuindo sua relação carga/peso e sua eficiência. Atualmente, o grande desenvolvimento de sensores do tipo unidade de medição inercial (IMU) aumentou a disponibilidade destes no mercado e reduziu muito seu custo. Como se trata de acelerômetros triaxiais em conjunto com girômetros também triaxiais, sensores como este podem ser usados para determinar a posição e a orientação no espaço de mecanismos com seis graus de liberdade, como a Plataforma Stewart. Neste trabalho será desenvolvida uma metodologia para modelagem da cinemática de mecanismos paralelos baseada nos derivativos de suas matrizes jacobianas. Esta metodologia é avaliada em um mecanismo paralelo plano de três graus de liberdade e em uma Plataforma Stewart. Com a metodologia de modelagem validada, é implementada uma estratégia de controle baseada no uso de um sensor tipo central inercial para o controle de posição, velocidade e aceleração destes mecanismos. Os resultados das simulações indicam a possibilidade do uso destes sensores nestes tipos de equipamentos e apontam para a necessidade de avaliar esta metodologia em testes experimentais. / [en] Movement simulators are mechatronic systems that reproduce the main attitudes and movements of a vehicle. In this study are examined simulators based on 3 and 6 degrees of freedom mechanisms. In the second case, the mechanism is able to reproduce all the attitude angles (roll, pitch and yaw) and all the linear displacements (sway, heave and surge) with limitations, but with sufficient amplitude to enable the main movements associated with the vehicle. The use of linear displacement transducers in these articulated mechanisms introduce high inertia effects and increase the mass, decreasing the load/weight ratio and efficiency. Currently, the great development of the inertial central type sensors (IMU – Inertial measurement unit) increased the availability of these transducers on market and greatly reduced cost. Since this is a conjunct of triaxial accelerometers with triaxial gyrometers, sensors such as these ones can be used to determine the position and orientation in space of mechanisms with six degrees of freedom, such as the Stewart Platform. In this work it will be developed a methodology for modeling the kinematics of parallel mechanisms based on derivatives of their jacobian matrices. This methodology is evaluated in a planar parallel mechanism of three degrees of freedom and on a Stewart Platform. With the modeling methodology validated, a control strategy based on the use of an inertial unit type sensor for controlling the position, velocity and acceleration of these mechanisms is implemented. The simulations results indicate the possibility of using these sensors in these types of equipment and point to the need to evaluate this methodology in experimental tests.

A identificação de parâmetros físicos e geométricos utilizando medições experimentais é um procedimento comum no tratamento de muitos problemas da ciência e engenharia. Neste contexto, a análise inversa apresenta-se como uma importante ferramenta no tratamento desses problemas. Este trabalho apresenta formulações que acoplam o uso do método dos elementos de contorno (MEC) e a técnica de correlação de imagens digitais (CID) (para obtenção dos campos de deslocamentos) na resolução de alguns problemas inversos de interesse para engenharia de estruturas. Implementou-se um código computacional baseado no MEC, em técnicas de regularização e em algoritmo genético, para análise inversa em problemas de identificação das propriedades dos materiais, recuperação das condições de contorno e identificação de parâmetros do modelo coesivo de fraturamento. Exemplos com dados oriundos de uma prévia análise direta (simulando dados experimentais) são apresentados para demonstrar a eficiência das formulações propostas. Ensaios de vigas em flexão em três pontos com entalhe foram realizados com aquisição de imagens para obtenção dos campos de deslocamentos da região de propagação da fissura, via CID. Estes campos foram utilizados para alimentar o modelo inverso proposto. A técnica de CID originou dados em quantidade e precisão suficientes para os fins almejados neste trabalho. A utilização do MEC mostrou-se simples e de grande eficiência para a solução dos problemas inversos tratados. / The identification of physical and geometrical parameters utilizing experimental measurements is a common procedure in treating many problems of science and engineering. In this context, the inverse analysis is an important tool in treating these problems. This work presents formulations that associate the use of boundary element method (BEM) and the technique of digital image correlation (DIC) (for obtaining the displacement fields) in solving some inverse problems of interest to Structure Engineering. A computer code based on the BEM, on regularization techniques and genetic algorithm has been implemented for the treatment of problems such as Identification of material properties, recovery of boundary conditions and identification of cohesive model parameters. Examples with data from a previous direct analysis (simulating experimental data) are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed formulations. Three point flexural tests with notch were performed and images were acquired to obtain the displacement fields on one lateral surface of the samples, via DIC. These displacement fields were used to feed the inverse model proposed. The DIC technique resulted in quantitative and accurate data for the purposes of this study. The use of the BEM proved to be simple and efficient in solving the inverse problems treated.

A aplicação de uma sequência de pulsos com tempo de repetição muito menor que os tempos de relaxação Tp << T2; T1, faz com que a magnetização atinja um estado estacionário descrito por H.Y. Carr como Estado Estacionário em Precessão Livre, Steady State Free Precession (SSFP). Nessa condição, o sinal é composto pela complexa sobreposição das componentes FID e eco. Sequências tipo SSFP são utilizadas na aquisição rápida de sinais, resultando em uma boa razão sinal ruído (s/r) em curto intervalo de tempo, porém introduzem fortes anomalias de fase e amplitude devido a complexa interação das componentes que formam o estado estacionário. Neste trabalho, desenvolvemos sequências de pulsos tipo SSFP para RMN em alta e baixa resolução com alternância e incremento de fase. Em alta resolução desenvolvemos as sequências SSFPdx e SSFPdxdt com incremento de fase linear e quadrático respectivamente. Os resultados mostram que espectros de núcleos com baixa sensibilidade podem ser obtidos com mesma razão s/r em menor tempo experimental e as sequências desenvolvidas removem as anomalias espectrais. Em baixa resolução, os resultados mostram que a introdução de alternâncias de fase na Continuous Wave Free Precession (CWFP) possibilita a remoção da dependência da sequência com o offset de frequência e com o tempo entre pulsos. Além disso, mostramos que a sequência CP-CWFPx-x com ângulo de refocalização pequeno (5&deg; a 10&deg;) possibilita a estimativa rápida do tempos de relaxação longitudinal. Apresentamos também resultados dos estudos e desenvolvidos no estágio de pesquisa no exterior, onde as sequências de pulsos no estado estacionário &ndash; DECPMG e Split 180&deg; &ndash; foram estudas numericamente e implementadas nos sistemas magnéticos compactos: mini-Halbach e MOUSE-NMR. Por fim, são apresentados resultados com os métodos de processamento de dados Krylov Basis Diagonalization Method (KBDM) e a Transformada Inversa de Laplace aplicados na análise de sinais SSFP. Resultados mostram que KBDM é uma ferramenta útil no processamento de dados em alta e baixa resolução, tanto na obtenção de espectros como na determinação da distribuição dos tempos de relaxação. / The application of a pulse sequence with repetition time much smaller than the relaxation times, Tp << T2; T1, causes the magnetization to reach a steady state, described by H. Y. Carr as a Steady State Free Precession (SSFP). In this condition, the signal is composed of the complex overlapping of the FID and eco components. SSFP type sequences are used in fast acquisition of NMR signals, resulting in a good signal to noise ratio (s/r) in a short time interval, however, they introduce phase and amplitude anomalies due to the complex interaction between the components of the steady state. In this work, we develop SSFP type pulse sequences for NMR in high and low resolution, with alternation and increment of phase. In high resolution, we develop SSFPdx and SSFPdxdt sequences, with linear and quadratic phase increment respectively. Results show that the low sensitivity nuclei spectra can be obtained with the same s/r ratio in smaller experimental time, about an order of magnitude, and the developed sequences can remove the spectral anomalies. In low resolution, the results show that the introduction of a phase alternation in the Continuous Wave Free Precession (CWFP) allows the elimination of the dependence of the sequence with the offset frequency and the time between pulses. Besides, we show that the CP-CWFPx-x sequence with a small refocalization angle (5° to 10°) allows the fast estimative of the longitudinal relaxation time in a single experiment. The results of the studies conducted during an international research internship are also presented. Steady state pulse sequences &ndash; DECPMG and Split 180° &ndash; were studied and implemented in compact magnetic systems: mini-Halbach and MOUSE-NMR. Finally, the results of the application of the Krylov Basis Diagonalization Method (KBDM) and the Inverse Laplace Transform for the analysis of SSFP signals are presented. The results show that KBDM is a useful tool in data processing for low and high resolution, both for obtaining spectra and determining the relaxation times distribution.

In the present work, a super water-absorbent poly(acrylic acid) was synthetized by inverse suspension polymerization, using Span60 as the dispersant, toluene as the dispersing organic phase, trimethylolpropane triacrylate as the crosslinking agent, and sodium persulfate as the initiator. The synthesis was conducted in a small-scale glass reactor operated in semi-batch mode. The following reaction conditions were evaluated: effects of initiator concentration, temperature, percentage of multifunctional cross-linker agent and monomer concentration. Also, two important properties were determined, conversion and gel fraction. A kinetic model including a population balance was employed to simulate the process. The proposed model uses the numerical fractionation technique and is capable of predicting the pre-gel and post-gel properties, the effect of the crosslinking agent level on the polymer properties and the dynamic of gelation. The model was compared with the experimental results and showed a satisfactory representation of the system after parameter adjusting. / No presente trabalho, o poli (ácido acrílico) super-absorvente foi sintetizado por polimerização em suspensão inversa, usando Span 60 como o dispersante, tolueno como fase orgânica, trimetilolpropano triacrilato como agente de reticulação e persulfato de sódio como iniciador. A síntese foi conduzida num reator de vidro em escala de bancada, operado em modo semi-batelada-batelada. As seguintes condições da reação foram avaliadas: os efeitos da concentração de iniciador, a temperatura, a porcentagem de agente de reticulação multifuncional e a concentração de monómero. Além disso, foram determinadas propriedades importantes, como a conversão e a fração de gel. Da mesma forma, foi desenvolvido um modelo de balanço populacional para simular o processo em conjunto com a técnica de fracionamento numérico, que é capaz de prever as propriedades pré-gel e pós-gel, o efeito do nível do agente de reticulação no polímero e as propriedades da dinâmica de gelificação. O modelo foi comparado com os resultados experimentais e mostrou uma representação satisfatória do sistema após o ajuste dos parâmetros.

Este trabalho trata do estudo de robôs de arquitetura paralela, focando na modelagem e otimização dos mesmos. Não foi construído nenhum tipo de protótipo físico, contudo os modelos virtuais poderão, no futuro, habilitar tal façanha. Após uma busca por uma aplicação que se beneficie do uso de um robô de arquitetura paralela, fez-se uma pesquisa por arquiteturas viáveis já existentes ou relatadas na literatura. Escolheu-se a mais apta e prosseguiu-se com os estudos e modelagem cinemática e dinâmica, dando uma maior ênfase na cinemática e dinâmica inversa, esta última utilizando a formulação de Newton - Euler. Foi construído um simulador virtual em ambiente MATLAB 6.5, dotado de várias capacidades como interpolação linear e circular, avanço e uso de múltiplos eixos coordenados. Seu propósito principal é o de demonstrar a funcionalidade e eficácia dos métodos utilizados. Depois foi incorporado ao simulador um algoritmo de cálculo do volume de trabalho da máquina que utiliza alguns dados do usuário para calcular o volume, que pode ser aquele atrelado a uma postura em particular ou o volume de trabalho de orientação total. Algoritmos para medir o desempenho da máquina quanto à uniformidade e utilização da força dos atuadores foram construídos e também incorporados ao simulador, que consegue mostrar o elipsóide de forças ao longo de quaisquer movimentos executados pela plataforma móvel. Quanto à otimização, parte do ferramental previamente construído foi utilizado para que se pudesse chegar a um modelo de uma máquina que respeitasse restrições mínimas quanto ao tamanho e forma de seu volume de trabalho, mas ainda mantendo o melhor desempenho possível dentro deste volume. / This work is about the study of parallel architecture robots, focusing in modeling and optimization. No physical prototypes were built, although the virtual models can help those willing to do so. After searching for an application that could benefit from the use of a parallel robot, another search was made, this time for the right architecture type. After selecting the architecture, the next step was the kinematics and dynamics analysis. The dynamics model is developed using the Newton ? Euler method. A virtual simulator was also developed in MATLAB 6.5 environment. The simulator?s main purpose was to demonstrate that the methods applied were correct and efficient, so it has several features such as linear and circular interpolations, capacity to use multiple coordinate systems and others. After finishing the simulator, an algorithm to calculate the machine workspace was added. The algorithm receives as input some desired requirements regarding the manipulator pose and then calculates the workspace, taking into consideration imposed constraints. Lastly, algorithms capable to measure the manipulator?s performance regarding to its actuator and end-effector force relationship were also incorporated into the simulator that calculates the machine?s force ellipsoid during any movement, for each desired workspace point. For the optimization procedures, some previously developed tools were used, so that the resulting model was capable to respect some workspace constraints regarding size and shape, but also maintaining the best performance possible inside this volume.