Existem vários problemas clássicos na área de pesquisa operacional que trabalham com o tema vinculado à designação de veículos em um sistema logístico, entre eles o Problema de Escalonamento de Veículos com Múltiplas Garagens (MDVSP). Esses modelos são largamente utilizados e representam uma das etapas essenciais para o planejamento de trânsito em massa (HAGHANI e BANIHASHEMI, 2002). Tratando-se de sistemas logísticos reais, dificilmente encontra-se um ambiente onde os veículos devem partir e chegar a uma única garagem, por isso torna-se necessário o planejamento das seqüências de viagens de modo a reduzir os custos de deslocamentos com o aproveitamento das múltiplas garagens distribuídas geograficamente. Infelizmente, considerando a complexidade exponencial do MDVSP, muitas vezes sua aplicação torna-se inviável na solução de problemas reais. Por essa razão, poucos trabalhos abordam o MDVSP de modo a conseguir solucionar o problema para uma grande quantidade de viagens e garagens. A maioria das pesquisas trabalha com instâncias inferiores a 500 viagens e quatro garagens, mostrando-se pouco aplicáveis. Esse estudo refere-se a um trabalho de pesquisa operacional que aborda soluções de problemas de escalonamento de veículos com múltiplas garagens (MDVSP) considerando sua aplicabilidade em sistemas reais. Tendo em vista a complexidade exponencial do MDVSP, nesse estudo optou-se por tratar o problema através de uma abordagem baseada na redução do espaço de estados e na utilização de heurísticas. Durante essa pesquisa três procedimentos de redução do espaço de estados foram adotados. Os resultados apontam que é possível reduzir em até 98% o número de variáveis nesses problemas sem comprometer uma solução satisfatória ou ótima. Além dos procedimentos de redução do espaço de estados, foi desenvolvido um procedimento de buscar a solução do MDVSP. Através desse último procedimento foi possível resolver o MDVSP com até 3000 viagens e oito garagens. Sendo assim, nesse estudo desenvolveram-se modelos que servem para o planejamento de um sistema logístico através da aplicação de cenários, com vistas a permitir a geração e análise de alternativas de escalonamento. Objetivou-se com isso, fornecer ao sistema logístico um modelo amplo que permita a escolha da ação mais conveniente e eficiente a ser tomada em modelos compostos por diversas garagens. / There are many classics problems in operations research concerning optimal assignment vehicles in logistical system. The multiple depot vehicle scheduling problem (MDVSP) is one of them. This problem is largely used to represent and solve mass transit planning (HAGHANI e BANIHASHEMI, 2002). Considering a real logistical system, it is very difficult to find out a situation where the vehicles must leave and come to only one depot. In general, the shipping company has several depots located at different sites in a network. In this way, it is strongly necessary to reduce cost through the planning of sequence trips taking into account multiple depots geographically distributed. Unfortunately, the exponential complexity of the MDVSP reduces, in the most cases, the applicability of this problem in the real world. For this reason, few researchers address the MDVSP to solve real world problems considering a large number of trips and depots. The majority of the research dealing with the MDVSP works with instances lower than 500 trips and four depots, what can be considered a major constraint for its practical use. The main objective of this work is to solve the MDVSP for very large instances. A state space reduction approach combined with heuristic procedures are developed to obtain a realistic way of solving this complex problem. In this research, three state space reduction procedures were developed. The results appointed that is possible to reduce until 98% of variables in the MDVSP without jeopardizing an optimal solution. Furthermore, heuristic procedures were developed to obtain solutions without relaxing any realworld constraint of the problem. The solution procedure developed was compared with wellknown available instances. The method is able to solve the MDVSP with 3000 trips and eight depots in less than 11 minutes. Although the solution process does not obtain the best solution in all tested instances, it is by far the quickest.

Há décadas pesquisas e diretrizes educacionais no ensino de Física apontam que nós, professores, devemos diversificar as estratégias e metodologias de aprendizagem, nos apropriando e utilizando diferentes recursos didáticos a fim de proporcionar um ensino mais plausível, que conduza a uma aprendizagem significativa por parte dos alunos. Preocupados com essa questão e com a formação dos futuros docentes, desenvolvemos uma proposta didática junto ao curso de Licenciatura em Física da Universidade de Passo Fundo, com o objetivo central de: i) conduzir os licenciandos à reflexão e discussão sobre as tecnologias na sociedade versus seu uso nas escolas e suas potencialidades, como ferramenta, para levar os alunos a atingirem várias das habilidades e competências previstas nas Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN+); ii) torná-los ativos na aprendizagem de Física com o uso de computadores; iii) reconhecer a importância do suporte de um modelo teórico na realização de atividades experimentais, assim como para a compreensão das representações dos sistemas físicos em simulações e animações computacionais. Pelo fato de nossas práticas didáticas buscarem promover nos alunos certas habilidades e competências, nos amparamos em fundamentos teóricos e metodológicos, sobre atividades experimentais, computacionais e modelagem de sistemas físicos, para nortear nossas práticas didáticas. Durante sete encontros, os alunos e professores participantes do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência, desenvolveram seis atividades envolvendo o uso de recursos computacionais: simulações e modelagem computacionais, análise de dados com planilhas eletrônicas, aquisição de dados a partir da análise de vídeos e de recursos que fazem parte de qualquer computador como, microfone e a placa de som, e o compartilhamento online de dados. Para a aplicação da proposta, foram elaborados Guias de Atividade para os Alunos, e essas experiências são relatadas em detalhes neste trabalho. Os resultados apresentados indicam grande interesse e engajamento por parte dos alunos. Desta forma, acreditamos ter contribuído para a formação dos participantes da experiência didática, futuros docentes. O produto educacional deste trabalho consiste em um conjunto de Guias de Atividades para os Alunos e Professores que contemplam em detalhes as atividades desenvolvidas. / It’s been decades since researches and guidelines on the teaching of Physics started pointing out that we, teachers, must diversify strategies and methodologies of learning, appropriating and utilizing different didactic resources in order to provide a more plausible teaching, conducing to a meaningful learning by the students. Worried about this question and with formation of Physics teachers, a new didactic proposal was developed , and applied to undergraduate Physics´ student at the University of Passo Fundo, having as main objetives: i) promote reflections and discussions about the technologies in society versus its use in schools, and it potential to help students to reach many of the abilities and competences under the Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais (PNC+) (Brazilian Guidelines of National Education) ; ii) make the students to be active on the learning of Physics through the use of computers; iii) make them recognize the importance of the support of a theoretical model on the performing of experimental activities, as well as for the comprehension of the physical systems in simulations and computer animations. Because our didactic practices seek to promote certain abilities and competences on students, some theoretical and methodological fundaments were used as axes on experimental, computational and modeling of physical systems activities, to steer the didactical practices. In seven meetings, students and teachers participating on the Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (Institutional Scholarship Program of Initiation on Teaching) developed six activities involving the use of computational resources: simulations and computational modeling, data analyses with electronic spreadsheets, acquisition of data through the analysis of videos and resources on any computer, such as microphones and sound card, and online data sharing. For the application of the proposal, Guides of Activity for the Students were developed, and these experiences are reported in detail on this study. The results presented indicate great interest and engaging from the students. Thus, it is believed that it contributed on the formation of the participants of the didactic experience, the future teachers. The educational product of this study consists of a set of Guides of Activities for the Students and Teachers that contemplate in detail the activities developed.

O presente trabalho apresenta um estudo numérico bidimensional sobre a otimização da geometria de um dispositivo conversor de energia das ondas do mar em energia elétrica. O objetivo principal é, através da modelagem computacional de um dispositivo cujo principio de funcionamento é o de Coluna de Água Oscilante (CAO) e do emprego de Constructal Design, maximizar a conversão da energia das ondas do mar em energia elétrica. Essa técnica é baseada na Teoria Constructal. O aspecto inédito deste trabalho, em relação aos estudos disponíveis na literatura, é o fato de levar em conta o clima de ondas de uma dada região e, a partir disso, dimensionar o dispositivo de modo que ele tenha um desempenho otimizado. Para tanto, foi empregado o método Constructal Design, os graus de liberdade empregados são: H1/L (razão entre a altura e o comprimento da câmara CAO) e H3 (profundidade de submersão do dispositivo CAO). A relação H2/l (razão entre altura e comprimento da chaminé de saída da câmara CAO) é considerada um parâmetro fixo. Foram realizados estudos levando em conta uma onda em escala de laboratório e um espectro de ondas real. Foi também realizado um estudo sobre a influência da perda de carga da turbina através de uma restrição física. Para a solução numérica foi empregado um código comercial de dinâmica dos fluidos computacional, FLUENT®, baseado no Método de Volumes Finitos (MVF). A geometria e a geração a malha foi realizada no software GAMBIT®. O modelo multifásico Volume of Fluid (VOF) é aplicado no tratamento da interação água-ar. O domínio computacional é representado por um tanque de ondas com o dispositivo CAO acoplado. Os resultados obtidos mostram que é possível estabelecer uma razão de H1/L ótimo, conhecendo-se o clima de ondas, ou seja, o recomendável é que esta razão seja igual a quatro vezes a altura da onda dividido pelo comprimento da onda incidente. / The present work presents a two-dimensional numerical study about the geometric optimization of an ocean Wave Energy Converter (WEC) into electrical energy. The main goal is, through computational modeling of a device whose operating principle is the Oscillating Water Column (OWC) and from employment Constructal Design, to maximize the conversion of energy of ocean waves into electricity. This technique is based on Constructal Theory. The inedited aspect of this work comparing to the available studies is that it takes into account the wave climate of a given region to design the device so that it achieves optimum performance. Constructal Design is employed varying the degrees of freedom H1/L (ratio between the height and length of OWC chamber) and H3 (lip submergence). While the relation H2/l (ratio between height and length of chimney) is kept fixed. Studies were performed considering a wave on a laboratory scale and a spectrum of real waves. Yet a study of the influence of the turbine pressure losses was performed using a physical constraint. For the numerical solution it is used the Computational Fluid Dynamic (CFD) commercial code FLUENT®, based on the Finite Volume Method (FVM). The geometry and mesh generation was performed in GAMBIT ® software. The multiphasic Volume of Fluid (VOF) model is applied to tackle with the water-air interaction. The computational domain is represented by an OWC device coupled with the wave tank. The results show that it is possible to establish a relationship of H1 / L optimum, if the wave climate is know. It is recommended that this ratio be equal to four times the height of the wave divided by the length of the incident wave.

Made available in DSpace on 2018-03-22T15:51:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11684_Tese MB.pdf: 975008 bytes, checksum: 39bf558df9b9f3e0443846b4fd1d3c16 (MD5) Previous issue date: 2018-01-09 / Modelos do sistema elétrico são importantes para permitir a realização de diversos estudos, visando a redução de perdas, melhoria da qualidade da energia, entre outros. No cenário atual a realização de análises harmônicas torna-se necessária devido à crescente inserção de cargas não lineares no sistema. Uma vez que os perfis de tensão e corrente das redes são fortemente afetados pelo comportamento da carga, sua modelagem é essencial para realizar tais análises. Diferente dos outros modelos harmônicos encontrados a literatura, esta tese apresenta duas novas propostas de modelagem de carga. A primeira proposta combina o modelo ZIP e uma matriz de admitância cruzada. Esta combinação reúne os benefícios da caracterização de cargas pelo tradicional modelo ZIP, que provê algum conhecimento físico sobre a carga, bem como o cruzamento de frequências dado por uma matriz de admitância. Neste caso, procura-se limitar os coeficientes ZIP, visando identificar a proporção da potência em termos de impedância constante, corrente constante e potência constante. Além disso, é discutido o método para a determinação dos parâmetros do modelo, usando busca exaustiva e regressão linear múltipla. Na segunda proposta, o novo modelo é baseado em um circuito que agrega componentes de impedância, corrente e potência, em uma configuração diferente daquelas encontradas na literatura. O acoplamento entre várias ordens harmônicas é proporcionado por uma matriz de correntes constantes. O método de regressão linear múltipla é utilizado para determinar os parâmetros do modelo. Aspectos relacionados à seleção de dados e à determinação da quantidade de amostras são abordados nas duas propostas. Em ambos os casos foi possível determinar de forma acurada a injeção harmônica no barramento da carga, mediante o conhecimento de sua tensão alimentação. Estudos de caso com uma carga real, usando dados obtidos com um medidor de qualidade de energia, exemplificam a aplicação dos modelos em uma carga eletrônica. Vários outros estudos de caso foram implementados, utilizando um software simulador de transitórios eletromagnéticos, para evidenciar a eficácia dos modelos proposto em diferentes cargas. Em um destes estudos, foi aplicada a metodologia proposta para a modelagem harmônica de um conjunto de cargas conectadas a uma rede radial. Os resultados obtidos no estudo da carga experimental, bem como nos demais estudos de caso, mostraram que os modelos propostos foram capazes de representar o comportamento harmônico das cargas avaliadas com elevada exatidão.

Orientador: Prof. Dr. André Ricardo Oliveira da Fonseca / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Matemática , Santo André, 2018. / O intuito desse trabalho é fomentar o estudo da matemática financeira com o objetivo de um impacto social, para que os alunos de baixa renda atinjam uma consciência financeira maior durante sua formação escolar e construção de sua família. Esse estudo tem motivação pessoal e também éj ustificado pela falta de interesse dos alunos em assuntos de Álgebra, Lógica e Abstração. Através de modelos financeiros da modelagem matemática e de ferramentas computacionais, apresentados na forma de atividades para o Ensino Médio, espera-se uma conscientização maior do aluno em relação à sua liberdade financeira. / The purpose of this work is to promote the study of financial mathematics with the objective of a social impact so that the students of low income achieve a greater financial consistency during their school formation and construction of their family. This study has personal motivation and is also justified by students¿ lack of interest in Algebra, Logic, and Abstraction. Through financial models, mathematical modeling and computational tools, presented in the form of activities for High School, it is expected that students will become more aware of their financial freedom.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009MELO-CAPITULO1.pdf: 82281 bytes, checksum: 82f866764e23625996fbd50c82fe3c4f (MD5) Previous issue date: 2009-10-22 / In structural system of composite beams with slab and beam, both precast, it is necessary that shear stress is transferred from the slab to the beam through the interface to assure the composite action between beam and slab. This study has the objective of assessing the behavior of composite beams with slab and beam precast connected by pockets. For this, it was developed a computational model based on the Finite Element Method using the commercial software DIANA® 9.3, which make possible the analysis of interaction between shear stresses transferred by interface to precast beam and shear stress on the precast beam due to vertical loading. In the analysis, the behavior of these beams was compared with the behavior of beams with continuous connection, usually employed. In addition, the type of beam-slab interface (with or without shear-key) was analyzed. It is tried from this analysis to confirm some models presented in the literature for design composite beams connected by pockets. Usually, the models used to design of reinforced concrete beams to shear are slightly modified to design the composite beams connected by pockets. The results show that, in fact, there is an increase on the shear stress of precast beam due to a discrete connection provided by pockets / No sistema estrutural de vigas compostas formadas por laje e viga pré-moldadas, para que os elementos estruturais trabalhem efetivamente como um sistema composto, é necessário que as tensões na interface sejam transferidas de um elemento para o outro. Nesta linha, o presente trabalho tem o objetivo de avaliar o comportamento de vigas compostas formadas por viga e laje pré-moldadas ligadas por meio de nichos de concretagem. Para tanto, foi desenvolvido um modelo computacional, com base no Método dos Elementos Finitos, utilizado o programa comercial DIANA® 9.3, com o qual é possível analisar a interação entre as tensões de cisalhamento transferidas da interface para a alma da viga e as tensões de cisalhamento oriundas da força cortante provocada pelo carregamento vertical. Nas análises, são feitas comparações do comportamento dessas vigas com o comportamento de vigas compostas com ligação contínua, usualmente empregada. Também é avaliada a influência do tipo de tratamento da interface (com e sem chave de cisalhamento). Procura-se, assim, confirmar modelos sugeridos pela literatura para o projeto de vigas compostas ligadas mediante nichos existentes, os quais sugerem alterações nos modelos usualmente empregados no projeto de vigas de concreto. A análise dos resultados demonstra que de fato há um aumento nas tensões de compressão na viga pré-moldada devido ao fato da ligação ser discreta

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O processo de calibraÃÃo de parÃmetros hidrodinÃmicos representa parte importante dos modelos e sua abordagem geral consiste em minimizar uma funÃÃo objetivo expressa pela diferenÃa entre as cargas hidrÃulicas observadas e calculadas. Guo e Zhang, na dÃcada de 90 e, depois, Schuster e AraÃjo (2004) propuseram um processo alternativo para estimaÃÃo dos parÃmetros, atravÃs da minimizaÃÃo da diferenÃa entre os gradientes hidrÃulicos observados e calculados e denominado MÃtodo Iterativo do Gradiente HidrÃulico (MIGH). A geraÃÃo da matriz de cargas observadas tem funÃÃo determinante no sucesso do processo de calibraÃÃo. Na abordagem tradicional, a matriz observada à constituÃda por meio de um processo de interpolaÃÃo. Este trabalho propÃe-se a investigar a geraÃÃo da matriz observada, utilizando o prÃprio processo de simulaÃÃo, fixando, no modelo, os pontos de cargas aferidas em campo. Perceberam-se, ainda, grandes esforÃos manuais na busca de integrar o software simulador (PMWIN) e o calibrador (MIGH); neste sentido, toda a metodologia de calibraÃÃo foi implementada e automatizada no programa computacional desenvolvido na pesquisa, denominado UFC-MIGH. Acrescido ao processo de calibraÃÃo, foram investigadas tÃcnicas de geoprocessamento atravÃs de um Sistema de InformaÃÃes GeogrÃficas (SIG), para simplificar a geraÃÃo das matrizes de entrada do modelo. Para aplicaÃÃo da metodologia proposta, foram calibradas as condutividades hidrÃulicas horizontais de dois exemplos hipotÃticos e um caso real, referente a uma porÃÃo do aqÃÃfero da Bacia Sedimentar do Araripe, abrangendo a totalidade da Ãrea urbana do municÃpio do Crato. Em todos os casos simulados, os resultados com o emprego do MIGH, demonstraram erros menores, confirmados atravÃs dos critÃrios de convergÃncia e comparados à metodologia tradicional, implementada no software PEST. Dessa forma, o MIGH demonstra maior flexibilidade, mostrando eficÃcia superior em problemas com ou sem o zoneamento das condutividades hidrÃulicas. AlÃm disso, a nova metodologia de geraÃÃo das matrizes de cargas observadas garante resultados hidrogeologicamente mais consistentes, comparada à utilizaÃÃo da interpolaÃÃo, que nÃo contempla singularidades do modelo, como rios, poÃos de bombeamento e contornos impermeÃveis. Por fim, como importantes produtos finais, estÃo presentes no trabalho, o mapa de condutividade hidrÃulica horizontal e o mapa potenciomÃtrico da Ãrea-Crato / The process of calibration of hydrodynamic parameters represents an important part in computer modeling; its general approach consists of minimizing an objective function expressed by the difference between observed and simulated hydraulics heads. Guo and Zhang, in the decade of 90 and Schuster and AraÃjo (2004)proposed an alternative process for estimating the parameters, through the minimization of the difference between observed and simulated hydraulic gradients and denominated Iterative Method of the Hydraulic Gradient (IMHG). The generation of the matrix of observed heads has decisive function in the success of the calibration process. In the traditional approach, the observed matrix is obtained using a mathematical interpolation. This work intends to investigate the generation of the observed head matrix, using the simulation process itself, fixing, in the model, the points where the heads are known. Normally, great manual efforts were noticed in the attempt of integrating the simulating software (PMWIN) and the (IMHG), therefore, all calibration methodology was automatically implemented and a computer code was developed, denominated UFC-MIGH. Geoprocessing techniques were added to the calibration process in order to simplify the generation of the input matrix of the model. For the application of the proposed methodology, the horizontal hydraulic conductivities of two hypothetical examples and a real case were used. The real case consisted of a portion of the aquifer of the Sedimentary Basin of Araripe,including the total urban area of the municipal district of Crato. In all of the simulated cases, the results them IMHG, demonstrated smaller errors than the traditional methodology, implemented in the software PEST. Thus, IMHG demonstrated larger flexibility, showing superior effectiveness in problems with or without the zoning of the hydraulic conductivities. The new methodology of generation of observed heads matrix is much more hydrogeological consistent than using just mathematical interpolation. This new methodology takes into account singularities of the model, as rivers, wells and impermeable outlines. Finally, as important final products, present in the thesis, the map of horizontal hydraulic conductivity and the contour map of the hydraulic heads of the area where the methodology was applied

Foram feitas simulações de um jato plano livre e incompressível usando o modelo de uma equação Spalart-Allmaras padrão e um modelo Spalart-Allmaras modificado através da alteração da escala de comprimento turbulenta. Sabe-se da literatura que no caso de jatos livres o modelo Spalart-Allmaras não consegue predizer adequadamente os resultados observados experimentalmente. Os resultados das simulações foram comparados com experimentos da literatura através de perfis de velocidade e da taxa de expansão do jato. Como esperado, os resultados obtidos das simulações utilizando o modelo Spalart-Allmaras padrão foram considerados insatisfatórios, porém o modelo Spalart-Allmaras modificado teve uma melhor concordância com os resultados experimentais. Além disso, o modelo Spalart-Allmaras modificado foi usado para simular os casos do escoamento sobre uma placa plana sem gradiente de pressão e o escoamento em um degrau com separação e gradiente adverso de pressão. Quando comparados com resultados experimentais da literatura e com resultados obtidos usando o modelo padrão, os resultados do modelo modificado obtidos para ambos os casos foram muito satisfatórios, concluindo-se que a modificação da escala de comprimento permite obter uma maior generalidade para o modelo Spalart-Allmaras. / Simulations of a plane and incompressible free jet using the standard Spalart-Allmaras model and a Spalart-Allmaras model modified by changing the turbulent length scale were carried out. It is known from literature that, in the case of the free jet, the Spalart-Allmaras model fails to adequately predict the experimentally observed results. The results of our simulations were compared with published experiments using the velocity profiles and the jet spreading rate. As expected, the results of simulations using the standard Spalart-Allmaras model were considered unsatisfactory while the modified Spalart-Allmaras model had a better agreement with the experimental results. Furthermore, the modified Spalart-Allmaras model was used to simulate the cases of flow over a flat plate with no pressure gradient and flow through a backward facing step with separation and adverse pressure gradient. When compared with experimental results from the literature and with results obtained using the standard model, the results of the modified model for both cases were very satisfactory, allowing the conclusion that the change in the length scale provided a greater generality for the Spalart-Allmaras model.

A preocupação com o destino de produtos químicos e água, aplicados ao solo, tem motivado vários pesquisadores a desenvolverem e aplicarem modelos teóricos, objetivando descrever os processos físicos envolvidos no transporte desses produtos no perfil do solo. Nesse sentido, a presente pesquisa teve como objetivo a aplicação do modelo Hydrus-1D para simulação do movimento da água e dos íons nitrato e potássio, em condições de laboratório, utilizando-se para tal colunas segmentadas preenchidas com dois tipos de solo não-saturado (Latossolo Vermelho Amarelo e Nitossolo Vermelho), bem como avaliar o desempenho e sensibilidade do referido modelo. Para a obtenção dos parâmetros de transporte de cada soluto, foram elaboradas as curvas de distribuição de efluentes (Breakthrough Curves BTC). Os parâmetros de transporte obtidos e as condições de contorno de cada ensaio foram inseridos no modelo Hydrus- 1D para realização das simulações. O desempenho do modelo foi avaliado com base nos parâmetros estatísticos: erro máximo, erro absoluto médio, raiz quadrada do erro médio normalizado, coeficiente de massa residual, coeficiente de determinação, eficiência e índice de concordância de Willmott. A sensibilidade do modelo foi avaliada conforme o método proposto por McCuen e Snyder (1986) e a análise foi aplicada aos parâmetros: fluxo de entrada, condutividade hidráulica do solo saturado, teor de água na saturação, alfa e n (parâmetros de ajuste da curva de retenção), coeficiente de distribuição e dispersividade. Os resultados experimentais mostraram que o deslocamento do íon nitrato acompanhou a frente de molhamento e em relação ao potássio, observou-se uma maior retenção nas camadas superficiais da coluna de solo, para ambos os solos. Pôde-se concluir que o modelo Hydrus-1D foi eficiente para simulações de deslocamento de potássio e água para ambos os solos estudados e mediante a utilização do modelo de equilíbrio para o transporte de solutos no solo, o modelo Hydrus-1D não foi eficiente para simular o deslocamento de nitrato, para ambos os solos. Os procedimentos experimentais para estimativa de parâmetros de transporte, como as curvas de distribuição de efluentes, foram suficientes para descrever a movimentação de potássio no solo, gerando informações de entrada precisas para os modelos de simulação. Para a simulação do deslocamento do íon nitrato, concluiu-se que o modelo Hydrus-1D requer um processo experimental mais detalhado, sendo necessária a estimativa de um maior número de parâmetros de transporte. Em relação à análise de sensibilidade, ao simular os teores de potássio e água no solo, o modelo apresentou maior sensibilidade aos parâmetros teor de água na saturação e fluxo de entrada da solução. Tais parâmetros, portanto, precisam ser determinados com maior precisão. Houve baixa sensibilidade aos parâmetros condutividade hidráulica do solo saturado e dispersividade, para ambos os solos estudados. / The concern about the fate of chemical products and water, applied to the soil, has been motivating several researchers to develop and apply theoretical models, aiming to describe the physical processes involved in the transport of those products in soil profile. The present research had as objective the application of the model Hydrus- 1D for water and solute (nitrate and potassium) simulation profile, in laboratory conditions, using soil columns filled with two types of unsaturated soil (Oxisol (Haplustox) and Hapludox), as well to evaluate the acting and sensitivity of the model. The transport parameters were obtained for each solute by breakthrough curves (BTCs). The transport parameters obtained and the boundary conditions were inserted in the Hydrus-1D model to realize the simulations. The acting of the Hydrus-1D model was evaluated using the statistical indicators: maximum error, mean absolute error, normalized root mean-square error, coefficient of residual mass, determination coefficient, efficiency and Willmott concordance index. The model sensitivity was evaluated by the method proposed by McCuen and Snyder (1986) and applied to the parameters: input flow, soil saturated hydraulic conductivity, water content (saturation point), alpha and n (soil water retention curve parameters), distribution coefficient and dispersivity. The obtained results, experimentally, showed the nitrate displacement following the wetting front and, in relation to the potassium ion, a larger retention was observed at the superficial soil columns layers. Therefore, was possible to conclude that Hydrus-1D model was efficient for both water and potassium displacement simulations, for both studied soils and by the balance model for solute transport in soil, the Hydrus- 1D model was not efficient to simulate the nitrate displacement in both soils. The experimental procedures to estimate transport parameters, by the BTCs, were enough to describe the potassium movement in soil, generating input information necessary to the model simulation. To the simulation of the nitrate displacement, was possible to conclude that the model Hydrus-1D requests a more detailed experimental process, being necessary the estimate of a larger number of transport parameters. In relation to the sensitivity analysis of the Hydrus-1D model, when simulated the content of potassium and water at the soil columns, was observed that the model shows more sensitivity about to the parameters: water content (saturation point) and input flow. This parameters need to be estimated with more precision. There was a low sensitivity to the parameters soil saturated hydraulic conductivity and dispersivity for both studied soils.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-02-13T14:23:53Z No. of bitstreams: 1 evelynaparecidadeoliveira.pdf: 4026204 bytes, checksum: c1b720f3501ffcd12b38f9d4c877dfa9 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-02-13T16:49:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 evelynaparecidadeoliveira.pdf: 4026204 bytes, checksum: c1b720f3501ffcd12b38f9d4c877dfa9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-13T16:49:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 evelynaparecidadeoliveira.pdf: 4026204 bytes, checksum: c1b720f3501ffcd12b38f9d4c877dfa9 (MD5) Previous issue date: 2016-04-01 / O desgaste do dente, que se manifesta com uma grande variedade de graus ou níveis, é uma das anomalias dentárias comumente encontradas em diversas populações. A modelagem computacional do problema de contato oclusal pode ajudar na compreensão das interações entre os dentes, que gera concentrações de tensões. A abordagem utilizada para simular o contato entre as superfícies ásperas, dadas as funções de densidade de probabilidade das alturas das asperezas, consiste em discretizá-las em vários intervalos, de modo que cada um deles represente uma aspereza principal. As deformações das asperezas principais são analisadas e, utilizando técnicas de homogeneização, é possível estabelecer a relação entre as respostas que ocorrem em microescala e as respostas esperadas na macroescala. Neste trabalho, foi criada uma rotina para geração numérica de superfícies, um script acoplado ao programa de elementos finitos, Abaqus, para análise dos microcontatos, e, finalmente, um código para o procedimento de homogeneização e análise paramétrica das medidas de rugosidade. Na estimativa da dureza superficial, verificou-se que a curvatura média das asperezas exerce maior influência. Os parâmetros que mais influenciam nas forças e áreas de contato são o coeficiente de achatamento (kurtosis), cujo aumento leva ao decaimento dessas grandezas, seguido da rugosidade média quadrática, que, por sua vez, tem uma relação diretamente proporcional com a carga e consequentemente com a área de contato. / Tooth wear, which manifests with a great variety of degrees or levels, is one of the dental abnormalities commonly found in different populations. The computational modelling of the occlusal contact problem can help the comprehension of any interaction between teeth generating stress concentration. The approach used in this work to simulate contact between rough surfaces, given the probability density functions of asperities, consists in discretizing them in several intervals, so that each one represents a main asperity. The deformations of the main asperities are analyzed and, using homogenization techniques, it is possible to developed the relationship among the responses occurred in micro-scale and the predicted responses in macro-scale. In this work a routine has been established for numerical generation of surfaces, a script as well as has been coupled to the finite element program Abaqus, for analysis of the micro-contacts, and, finally, a code for homogenization and parametric analysis of the roughness measure. In the estimate of the surface hardness it was found that the mean curvature of the asperities exerts the largest influence. The parameters that influence the forces and contact areas are the flattening coefficient (kurtosis), which when increases leads to decay of these greatness, followed by the mean square roughness, which, in turn, has a direct proportional relationship with the strength and consequently with the contact area.