Made available in DSpace on 2016-03-08T14:02:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 leandra_melim_ioc_dout_2014.pdf: 2411642 bytes, checksum: 05fc912b24e52d0c60633283385d3713 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2016-02-23 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Na aprendizagem cooperativa os estudantes se organizam em pequenos grupos estruturados a fim de atingir um objetivo comum a todos. A eficácia da aprendizagem cooperativa em sala de aula tem sido objeto de diversos estudos nas últimas décadas. Estes estudos destacam que a cooperação tem impacto positivo na aprendizagem, no desempenho individual, na solução de problemas, retenção do conteúdo, motivação para realização das tarefas e nas atitudes dos estudantes. No entanto, apesar de todas as vantagens da utilização de estratégias cooperativas e da sua ampla utilização em todo o mundo, poucos estudos no Brasil relatam o desenvolvimento de metodologias de ensino baseadas na aprendizagem cooperativa. Nesse contexto, a adoção de estratégias de ensino cooperativas entre os alunos de um Pré-Vestibular Social pode facilitar a aprendizagem. O objetivo deste trabalho é desenvolver e avaliar estratégias cooperativas de ensino de temas de Biociências para alunos de um Pré-Vestibular Social. Uma das limitações para o desenvolvimento destas estratégias foi a alta taxa de evasão observada ao longo do ano. O primeiro estudo desta tese, portanto, procurou investigar as causas da evasão. Os resultados mostraram que a evasão está relacionada a fatores externos ao PVS. Os demais estudos descrevem o desenvolvimento e avaliação de atividades cooperativas, envolvendo a solução de problemas, que abordam temas de difícil compreensão ou pouco abordados nos livros didáticos. Os resultados mostram que a cooperação tem impacto positivo na aprendizagem dos temas propostos. Além disso, as estratégias cooperativas podem motivar os alunos a realizarem tarefas extraclasse. Por serem de fácil execução e baixo custo podem ser facilmente adaptadas para outros temas de Biociências em diferentes contextos / In cooperative learning students are organized in small st ructured groups in order to achieve a common goal. The cooperative learni ng effectiveness in the classroom has been the subject of several studies in recent decades. These studies highlight that cooperation has a positive impact on le arning, individual performance in problem solving, content retention, motivation to perfo rm the tasks and students attitudes. However, despite all the advantages of using cooperative strategies and their extensive worldwide use, few studies in Brazil hav e reported the development of teaching methodologies based on cooperative learning. In this context, the adoption of cooperative learning strategies among Social Prepara tory Course students can facilitate learning. The objective of this work is to de velop and evaluate cooperatives strategies for teaching Biosciences subjects to Social Prepar atory Course students. One of the limitations to the development of these st rategies was the high dropout rate observed throughout the year. The first study of this work therefore sought to investigate the causes of dropout. The results showed that avoidance is related to factors external to the Course. The other studies describe the development and evaluation of cooperative activities involving problem solvin g, covering topics difficult to understand or uncovered in textbooks. The results show t hat cooperation has a positive impact on proposed topics learning. Further, coop erative strategies can motivate students to perform home work. Because they are easy to perform and inexpensive can be easily adapted to other Biosciences the mes in different contexts

Made available in DSpace on 2016-04-15T12:56:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 andreza_lemos_ioc_mest_2015.pdf: 1714555 bytes, checksum: a683996b02f1dbaeeafe27e913348f54 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / O vírus da hepatite E (HEV) é responsável por infecções, em geral, agudas e autolimitantes. No entanto, quando se trata de pacientes imunossuprimidos, a infecção por este vírus pode levar a quadros crônicos e persistentes. Entre os pacientes imunossuprimidos, destacam-se os pacientes HIV positivos \2013 uma população consideravelmente grande, sobre a qual há poucos estudos relacionando a coinfecção HEV/HIV. A hepatite E pode ser causada pelos genótipos 1, 2, 3 e 4 em humanos. O genótipo 3 (HEV-GT3) deve ser destacado por ser tanto o único genótipo circulante relatado no Brasil quanto por ser o que acomete pacientes HIV positivos, levando à cronicidade da doença. Portanto, devido à carência de informações e dados sobre estes pacientes coinfectados e sobre o perfil da hepatite E no Brasil, principalmente devido às dificuldades no diagnóstico, o trabalho buscou aperfeiçoar a técnica de detecção de RT-qPCR e determinar a prevalência da coinfecção HEV/HIV em pacientes do Hospital Universitário Gaffre e Guinle, no Rio de Janeiro para melhor compreensão da coinfecção nesta população Para tanto, 280 amostras de soro sabidamente positivas para HIV foram coletadas entre os anos de 2012 e 2014, extraídas e testadas por RT-qPCR aperfeiçoado com curva sintética de dsDNA e, posteriormente, com curva sintética de ssRNA, para detecção da ORF3, e controle interno (IPC) para confirmação da coinfecção. As 10 amostras positivas na PCR em tempo real foram testadas em triplicata e por PCR convencional para sequenciamento das regiões das ORFs 1 e 2 e para detecção sorológica de anticorpos anti-HEV IgM e IgG. Porém nenhuma foi positiva para detecção por PCR convencional nem por sorologia, devido a baixa carga viral e ausência de anticorpos anti=HEV IgG e IgM. Nos pacientes em que foi detectado o HEV-RNA, foi observada uma taxa de CD4 e CD8 menores que 1038 e 1254, respectivamente, porém, ainda consideradas normais para indivíduos infectados pelo HIV. A PCR em tempo real foi útil para a detecção de coinfecção HEV/HIV em pacientes com baixa carga viral / The hepatitis E virus (HEV) is generally responsible for acute self - limiting infections. However, when it comes to immunocompromised patients the HEV infecti on may lead to chronic and persistent diseases. Among immunosuppressed patients, the HIV positive patients are highlighted – a considerably large population, on which there are few studies relating to H EV/HIV coinfection. Hepatitis E can be caused by genot ypes 1, 2, 3 and 4 in humans. The genotype 3 of HEV (HEV - G T 3) must be emphasized by being both the only reported circulating genotype in Brazil and the responsible for chronic disease in HIV positive patients. Therefore, due to lack of information and data on these co - infected patients and the profile of hepatitis E in Brazil, mainly due to difficulties in diagnosis of hepatitis E, the study aimed at the optimization of RT - qPCR detection technique and the determination of HEV/HIV co - infection prevalence on patients from the Gaffrée & Guinle Hospital, in Rio de Janeiro, for a better comprehension of this coinfection in this population in Rio de Janeiro city. For that, 280 known HIV positive serum samples were collected between 2012 and 2014, the nucleic acid was purified and tested by RT - qPCR technique which was optimized with a synthetic dsDNA standard curve and, later a synthetic ssRNA standard curve, for detection of HEV - RNA ORF3, and internal positive control (IPC) for the co - infection confirmation. The 10 HEV/HIV positive samples for RT - qPCR were tested in triplicate and for qualitative PCR for ORFs 1 and 2 regions detection and to antibodies anti - HEV IgM and IgG serological detection, but none was positive for either qualitative PCR or serological tests d ue to low viral titers in serum and lack of antibodies anti - HEV IgM and IgG . In patients which were positive for HEV - RNA detection, it was observed a CD4 and CD8 rates lower than 1038 and 1254, respectively , but still considered normal foi HIV positive peo ple . The real time PCR was useful for HEV/HIV coinfection detection in patients with low viral rates. / The hepatitis E virus (HEV) is generally responsible for acute self-limiting infections. However, when it comes to immunocompromised patients the HEV infection may lead to chronic and persistent diseases. Among immunosuppressed patients, the HIV positive patients are highlighted \2013 a considerably large population, on which there are few studies relating to HEV/HIV coinfection. Hepatitis E can be caused by genotypes 1, 2, 3 and 4 in humans. The genotype 3 of HEV (HEV-GT3) must be emphasized by being both the only reported circulating genotype in Brazil and the responsible for chronic disease in HIV positive patients. Therefore, due to lack of information and data on these co-infected patients and the profile of hepatitis E in Brazil, mainly due to difficulties in diagnosis of hepatitis E, the study aimed at the optimization of RT-qPCR detection technique and the determination of HEV/HIV co-infection prevalence on patients from the Gaffrée & Guinle Hospital, in Rio de Janeiro, for a better comprehension of this coinfection in this population in Rio de Janeiro city For that, 280 known HIV positive serum samples were collected between 2012 and 2014, the nucleic acid was purified and tested by RT-qPCR technique which was optimized with a synthetic dsDNA standard curve and, later a synthetic ssRNA standard curve, for detection of HEV-RNA ORF3, and internal positive control (IPC) for the co-infection confirmation. The 10 HEV/HIV positive samples for RT-qPCR were tested in triplicate and for qualitative PCR for ORFs 1 and 2 regions detection and to antibodies anti-HEV IgM and IgG serological detection, but none was positive for either qualitative PCR or serological tests due to low viral titers in serum and lack of antibodies anti-HEV IgM and IgG. In patients which were positive for HEV-RNA detection, it was observed a CD4 and CD8 rates lower than 1038 and 1254, respectively, but still considered normal foi HIV positive people. The real time PCR was useful for HEV/HIV coinfection detection in patients with low viral rates

Submitted by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2016-06-29T16:55:42Z No. of bitstreams: 1 Tese_ClarissaNascimento_CPqRR2015.pdf: 21360299 bytes, checksum: 43cac09317cf1b21a44612f84327dde6 (MD5) / Approved for entry into archive by Nuzia Santos (nuzia@cpqrr.fiocruz.br) on 2016-06-29T16:56:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_ClarissaNascimento_CPqRR2015.pdf: 21360299 bytes, checksum: 43cac09317cf1b21a44612f84327dde6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-29T16:56:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_ClarissaNascimento_CPqRR2015.pdf: 21360299 bytes, checksum: 43cac09317cf1b21a44612f84327dde6 (MD5) Previous issue date: 2016 / Made available in DSpace on 2016-07-22T13:27:35Z (GMT). No. of bitstreams: 3 Tese_ClarissaNascimento_CPqRR2015.pdf.txt: 4560 bytes, checksum: 6108403bc6d3ac32c4fea340e8d26c99 (MD5) Tese_ClarissaNascimento_CPqRR2015.pdf: 21360299 bytes, checksum: 43cac09317cf1b21a44612f84327dde6 (MD5) license.txt: 2991 bytes, checksum: 5a560609d32a3863062d77ff32785d58 (MD5) Previous issue date: 2016 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil / O envelhecimento populacional leva a um aumento nas condições crônicas, como hipertensão arterial e diabetes, que estão relacionadas com a incapacidade funcional. Além disso, a incapacidade é um importante indicador de saúde e preditor de mortalidade entre idosos, mas essa associação tem sido pouco estudada em países de média e baixa renda. A presente tese é composta por dois estudos, sendo que o primeiro, de corte transversal, objetivou investigar a associação entrea mobilidade física e o relato de hipertensão arterial e diabetes, em idosos brasileiros, entre 1998 e 2008, utilizando os dados da Pesquisa Nacionalde Amostra de Domicílios (PNAD). A variável dependente foi o índice de mobilidade física (IMF) construído com base na Teoria de Resposta ao Item (TRI) a partir de cinco indicadores de mobilidade física. A associação foi verificada por meio de regressão logística multinomial, que mostrou redução da força de associação entre mobilidade e as condições estudadas no primeiroperíodo (1998 a 2003), mas não no período mais recente. A diminuição da magnitude da associação nos primeiros cinco anos, apesar dos aumentos observados na prevalência da hipertensão arterial e diabetes, talvez possa ser explicada por melhorias nos serviços de saúde e tratamento dos idosos, chamando atenção para a não redução no período mais recente. O segundo estudo, do tipo longitudinal, visou investigar o efeito da incapacidade funcional (ABVD, AIVD e mobilidade) avaliada na linha de base, sobre a mortalidade geral em quinze anos de seguimento dos idosos da coorte de Bambuí, Minas Gerais. Foram utilizados dados de 1.342 idosos (83,6%), estimando-se o “Hazard ratio” pelo modelo de riscos proporcionais de Cox e as curvas de sobrevida, pelo método de Kaplan Meier. Considerando a população total, a incapacidade foi associada ao risco de morte nos três domínios investigados. No entanto, enquanto entre os homens a associação foi significativa para os três domínios, na população feminina o risco foi significativo apenas para as ABVD e mobilidade. Portanto, os domínios de incapacidade considerados foram preditores de mortalidade entre os idosos da coorte, sendo mais forte entre os homens. Estratégias de promoção e prevenção voltadas para esse grupo são fundamentais para manutenção da função física e redução do risco de morte. / The aging population leads to an increase in chronic conditions, such as hypertension and diabetes, which are diseases related to disability. Furthermore disabilities have been an important indicator of health and mortality predictor among older adults, but this association has not been studiedin middle and low income countries. This thesis is composed of two studies. The first of which, a cross-sectional study, aimed to investigate the strength of association between mobility and cases of hypertension and diabetes in older Brazilian adults between 1998 and 2008,using data from the National Survey of Household Sample (PNAD). The dependent variable was the physical mobility index (PMI) constructed based on Item Response Theory(IRT) from five physical mobility indicators. The association was verified by multinomial logistic regression, which showed a reduction of the strength of association between mobility and the conditions studied in the first period (1998-2003), but not the most recent period. The decrease in the magnitude of the association of the first five years, despite the increase observed in the prevalence of hypertension and diabetes, could be explained by improvements in health care and treatment of the older adults, paying attention to the non-reduction in the most recent period. The second study, longitudinal, aimed to investigate the effect of disability (BADL, IADL and mobility) assessed at baseline onoverall mortality over 15 years of follow-up among older adults of the Bambuí cohort, Minas Gerais. The data of 1,342 older adults were used (83.56%), estimating the hazard ratio by Cox’s proportional hazards model andsurvival curves by the Kaplan Meier method. Considering the total population, disabilities were associated with risk of death in the three domains investigated. However, while the association among men was more consistent and significant for the three domains, in the female population the risk was significant only for ABVD and mobility. Therefore, the disability domains considered were predictive of mortality among the older adults cohort, being greater among men. Promotion and prevention strategies specific for this group are fundamental in maintaining physical function and a reduced risk of death.

A maioria dos líquidos encontrados na natureza são não newtonianos e o estudo do seu comportamento reológico tem uma importância significante em diferentes áreas da engenharia. Entre eles, existe uma classe de fluidos que exibem pequena deformação aparente quando sujeitos a um nível de tensões inferior a uma tensão limite de escoamento, referido como comportamento viscoplástico. Nesta classe de materiais, alguns apresentam também comportamento elástico quando submetidos a baixas taxas de cisalhamento. A presente Tese tem como objetivo o estudo numérico de escoamentos bidimensionais em regime permanente de fluidos elasto-viscoplásticos através de uma expansão-contração planar. O modelo mecânico é definido pelas equações de conservação de massa e de balanço de momentum acopladas ao modelo elasto-viscoplástico proposto nesta Tese. Esta modelagem é aproximada por um método de elementos finitos multi-campos estabilizado baseado na metodologia de Galerkin mínimos-quadrados que possui como variáveis primais os campos de tensão extra polimérica, velocidade e pressão. As condições de compatibilidade entre os sub-espaços de elementos finitos para tensão extra-velocidade e velocidade-pressão são violadas, permitindo assim a utilização de interpolações de igual ordem. O método estabilizado foi implementado no código de elementos finitos para fluidos não newtonianos em desenvolvimento no Laboratório de Mecânica dos Fluidos Aplicada e Computacional (LAMAC) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Nesta Tese é adotada uma metodologia alternativa para a definição das zonas rígidas do escoamento como sendo a posição onde a taxa de cisalhamento é igual a um valor dado pela relação de parâmetros reológicos do fluido, especificamente a tensão limite de escoamento e a viscosidade newtoniana para baixas taxas de cisalhamento. Nas simulações numéricas realizadas, o tempo de relaxação adimensional, o número de salto, o coeficiente power-law, a vazão adimensional e a massa específica adimensional são variados de forma a avaliar de que modo influenciam na dinâmica de escoamentos elastoviscoplásticos. Os resultados obtidos estão qualitativamente de acordo com a literatura, atestando a estabilidade da formulação empregada. / Non-Newtonian fluids are the majority of liquids found in nature and the study of their rheological behavior has a significant importance on different areas of engineering. Among them, there is a class of materials that exhibits little apparent deformation when subjected to a stress level behind an yield stress, referenced as viscoplastic material. In this class of materials, some fluids also exhibit elastic behavior at low shear rates. The present work aimed to a numerical study of two-dimensional steady state laminar flows of elasto-viscoplastic fluids through a planar expansion-contraction cavity. The mechanical model was defined by the mass conservation and momentum balance equations coupled to the elasto-viscoplastic model porposed in this work. This modeling has been approximated by a stabilized multi-field finite element method based on the Galerkin least-squares methodology, having as primal variables the elastic extra-stress component, velocity and pressure fields. In this way, the compatibility conditions between the extra-stress-velocity and pressure-velocity (Babuška- Brezzi condition) finite element subspaces are violated, allowing to use equal-order finite element interpolations. The stabilized method has been implemented in the finite element code for non-Newtonian fluids under development at the Laboratory of Applied and Computational Fluid Mechanics (LAMAC) of the Federal University of Rio Grande do Sul. An alternative methodology is adopted to define the yield surface as the position where the strain rate is equal to a value given by the relation of the rheological parameters of the fluid, namely the yield stress and the viscosity at low shear rates. In the performed numerical simulations, the non-dimensional relaxation time, the jump number, the power-law coefficient, the non-dimensional flow rate, and the non-dimensional density are varied in order to evaluate their influence on the elasto-viscoplastic fluid dynamics. All results found are in qualitatively accordance with the affine literature, and attesting the good stability features of the formulation.

Em problemas de viscoelasticidade computacional, a discretização espacial para a solução global das equações de equilíbrio é acoplada à discretização temporal para a solução de um problema de valor inicial local do fluxo viscoelástico. É demonstrado que este acoplamento espacial-temporal (ou global-local) éconsistente se o tensor de deformação total, agindo como elemento acoplador, tem uma aproximação de ordem p ao longo do tempo igual à ordem de convergência do método de integração de Runge-Kutta (RK). Para a interpolação da deformação foram utilizados polinômios baseados em soluções obtidas nos tempos tn+1, tn, . . ., tn+2−p, p ≥ 2, fornecendo dados consistentes de deformação nos estágios do RK. Em uma situação onde tal regra para a interpolação da deformação não é satisfeita, a integração no tempo apresentará, consequentemente, redução de ordem, baixa precisão e, por conseguinte, eficiência inferior. Em termos gerais, o propósito é generalizar esta condição de consistência proposta pela literatura, formalizando-a matematicamente e o demonstrando através da utilização de métodos de Runge-Kutta diagonalmente implícitos (DIRK) até ordem p = 4, aplicados a modelos viscoelásticos não-lineares sujeitos a deformações finitas. Através de exemplos numéricos, os algoritmos de integração temporal adaptados apresentaram ordem de convergência nominal e, portanto, comprovam a validade da formalização do conceito de interpolação consistente da deformação. Comparado com o método de integração de Euler implícito, é demonstrado que os métodos DIRK aqui aplicados apresentam um ganho considerável em eficiência, comprovado através dos fatores de aceleração atingidos. / In computational viscoelasticity, spatial discretization for the solution of the weak form of the balance of linear momentum is coupled to the temporal discretization for solving a local initial value problem (IVP) of the viscoelastic flow. It is shown that this spatial- temporal (or global-local) coupling is consistent if the total strain tensor, acting as the coupling agent, exhibits the same approximation of order p in time as the convergence order of the Runge-Kutta (RK) integration algorithm. To this end we construct interpolation polynomials based on data at tn+1, tn, . . ., tn+2−p, p ≥ 2, which provide consistent strain data at the RK stages. If this novel rule for strain interpolation is not satisfied, time integration shows order reduction, poor accuracy and therefore less efficiency. Generally, the objective is to propose a generalization of this consistency idea proposed in the literature, formalizing it mathematically and testing it using diagonally implicit Runge-Kutta methods (DIRK) up to order p = 4 applied to a nonlinear viscoelasticity model subjected to finite strain. In a set of numerical examples, the adapted time integrators obtain full convergence order and thus approve the novel concept of consistency. Substantially high speed-up factors confirm the improvement in the efficiency compared with Backward Euler algorithm.

O comportamento estrutural de veículos de transporte coletivo, quando submetido a eventos de impacto, é de grande relevância na engenharia automobilística, pois principalmente o ônibus, vem se tornando um dos meios de transporte de elevada importância, sendo que seu uso vem aumentando a cada ano. No entanto, as estruturas de ônibus que circulam nas estradas brasileiras não são capazes de resistir, sem causar danos aos passageiros, a eventos de impacto em acidentes, o que pode ser verificado em pesquisas divulgadas pela Agência Nacional de Transportes Terrestres (ANTT) em 2007, que mostra a evolução de acidentes e vítimas envolvendo ônibus, que cada ano aumentam consideravelmente. Neste contexto, pretende-se desenvolver um absorvedor de impacto que aumente a capacidade de absorção da energia de impacto e evite a invasão da região de sobrevivência dos passageiros, e desta forma diminuindo o número de vítimas em acidentes. Serão abordados neste trabalho eventos de impacto semi-frontal, justificado pela gravidade dos acidentes desse tipo nas estradas, sendo este o tipo de acidente que deixa um maior número de vítimas, pois geralmente parte da estrutura lateral do ônibus é removida, expondo os passageiros no período de impacto. Esse efeito é conhecido como “Efeito Abridor de Latas”. O modelo numérico deste trabalho será formado por elementos unifilares, sendo a estrutura do ônibus formada por vigas flexíveis e/ ou rígidas, unidas através de juntas não lineares rotacionais e translacionais. A rigidez de cada junta não linear é obtida a partir de métodos analíticos que descrevem o comportamento do tubo de parede fina quando submetido a impacto. / The structural behavior of transportation vehicles when subjected to events of impact is of great relevance in automotive engineering, mainly because the bus has become a highly important alternative means of transportation, and its use is increasing every year. However, the structures of the buses circulating on Brazilian roads are not able to withstand strong impact, without causing passengers’ injury in events where accidents occur, which can be shown in surveys released by the National Transport Agency (ANTT) in 2007, presenting that the great incidence of accidents with victims involving buses is increasing considerably every year. In this context, the development of an impact absorber that had the capability to increase the impact energy absorption and prevent the invasion of part of bus on the region where passengers are located (reducing the number of fatalities in accidents) are the objectives of this work. In this work, a semi-frontal impact will be presented and studied due to the severity of such accident, as the side of the bus structure is removed, exposing the passengers during the impact. This is the effect known as “Can opener effect”. The numerical model of this study will consist of a single-wire element, with a bus structure formed by flexible and/or rigid beams joined by nonlinear rotational and translational joints. The rigidity of each nonlinear joint is obtained by analytical methods describing the behavior of a thin-walled tube subjected to an impact force.

Fluidos Não-newtonianos estão presentes em grande quantidade na natureza e em muitas aplicações industriais. Tais fluidos apresentam uma variedade de comportamentos específicos. Dentre eles podemos citar: elasticidade, plasticidade, viscosidade variando com a taxa de deformação, tixotropia. Esta tese de doutorado apresenta um recente modelo para Fluidos Estruturados Tixotrópicos (de Souza Mendes, 2009), no qual baseasse nas tradicionais equações de balanço de momentum e massa, em uma equação constitutiva de Maxwell-b modificada e uma equação de evolução para o nível de estrutura do material. Na equação constitutiva de Maxwell-b modificada, tempo de relaxação e viscosidade estrutural são funções da estrutura do material. A equação evolutiva para o parâmetro de estruturação prevê efeitos de tixotropia, dependentes do tempo de equilíbrio do material. As equações que constituem o modelo mecânico para Fluidos Estruturados Tixotrópicos são aproximadas numericamente através do Método de Elementos Finitos de Galerkin Mínimos-quadrados (GLS). Tal método adicionou termos dependentes de malha ao método clássico de Galerkin, de forma a aumentar a estabilidade da formulação original, proporcionando compatibilizar os sub-espaços de velocidade e pressão. São investigados escoamentos creeping flow de Fluidos Estruturados Tixotrópicos em dois problemas clássicos de engenharia: em torno de um cilindro confinado entre duas placas e em uma expansão planar abrupta. Parâmetros relevantes ao modelo são variados em faixas pertinentes ao problema físico simulado e os resultados demonstraram uma boa capacidade de previsão. / Non-Newtonian fluids are present in large quantities in nature and in many industrial applications. Such fluids exhibit a variety of specific behaviors. Among them we can mention: elasticity, plasticity, viscosity varying with the strain rate, thixotropy, etc. This thesis presents a new model for thixotropic Structured Fluids (de Souza Mendes, 2009), in which were a basis in traditional balance equations of mass and momentum, the constitutive equation of Maxwell-type and an evolution equation for the level structure of the material. In the modified constitutive equation of Maxwell-b, relaxation time and structural viscosity are functions of material structure. The structure parameter evolutive equation provides effects of thixotropy, dependent on the equilibration time of the material. The equations which constitute the mechanical model for Structured Thixotropic fluids are approximated numerically using the Galerkin Least-squares Finite Element Method (GLS). Such a method added mesh dependent terms to the classical method of Galerkin in order to increase the stability of the original formulation, providing compatibility between sub-spaces of velocity and pressure. Are investigated Structured Thixotropic Fluids creeping flow in two classical problems in engineering: around a cylinder confined between two plates and in a planar abrupt expansion. Relevant parameters to the model are varied in pertinent ranges to physical problem simulated and the results demonstrated a good predictive capability.

O presente trabalho utiliza o método Constructal Design para desenvolver o estudo numérico da configuração de materiais de alta condutividade térmica em forma de “Y” que minimiza a resistência ao fluxo de calor, quando áreas ocupadas pelos materiais de alta e baixa condutividades são mantidas constantes. Para a solução numérica da equação diferencial da difusão do calor e suas respectivas condições de contorno, foi utilizado o software MATLAB ®, mais especificamente a ferramenta PDETOOL, Partial Differential Equations Tool. O objetivo deste trabalho é a minimização da resistência térmica do sistema gerador de calor com baixa condutividade térmica com a utilização de vias em formato de Y com material de alta condutividade térmica e volume constante, sendo variáveis os comprimentos e espessuras do material dos ramos simples e bifurcados. Todas as possibilidades geométricas foram avaliadas e a geometria ótima foi aquela que conduziu a menor resistência térmica. Duas condições são apresentadas, a primeira tem os ramos e a base da geometria “Y” com igual condutividade térmica. Os resultados para esta configuração mostram que existem valores específicos para os graus de liberdade que minimizam a resistência térmica. Nesse caso, os ramos se degeneraram e a configuração ótima tem a forma de um “V”. A segunda configuração apresenta combinações de condutividade térmica diferentes, para os ramos e a bases. Para estes casos obteve-se um valor otimizado próximo de 1 para a razão entre os comprimentos dos ramos simples e bifurcados, indicando que a configuração otimizada tem realmente a forma de um “Y” o que demonstra a dependência entre a geometria e as condições impostas pelo meio. Embora o design inicial do Y possa assumir diversas configurações, quando comparado o primeiro design com o design final, no caso do Y com iguais condutividades térmicas se conseguiu uma melhora superior a 28% e no caso do Y com condutividades diferentes mais de 30 %. Finalmente, este trabalho mostra que a geometria otimizada é aquela que melhor distribui as imperfeições, isto é, os pontos quentes (pontos de temperatura máxima), o que está de acordo com o princípio da ótima distribuição das imperfeições. / The present work used the method Constructal Design to develop numerical analyses of pathways of high thermal conductivity in "Y" shape which minimizes the thermal resistance when areas occupied by the materials of high and low conductivities are kept constant. For the numerical solution of the differential equations of heat diffusion and their boundary conditions, we used the MATLAB ® software, specifically the PDETOOL tool. The aim was to minimize the thermal resistance of the heat generator system with low thermal conductivity with the use of Y-shaped pathways with high thermal conductivity and constant volume, with variable lengths and thicknesses of material from stem and forked branches. All geometric possibilities were evaluated and the optimal geometry was that which resulted in lower thermal resistance. Two conditions were studied. In the first one the stem and branches of the "Y" have equal thermal conductivity. The results for this configuration show that there are specific values for the degrees of freedom to minimize the thermal resistance. In this case, the branches have degenerated and the optimum configuration has the shape of a "V". The second configuration offers different combinations of thermal conductivity, for branches and bases. For these cases we obtained a optimized value close to 1 for the ratio between the lengths of stem and bifurcated branches, indicating that the optimized configuration actually has the shape of a "Y" which shows the dependency of geometry and condition imposed by the environment. Although the initial design of Y can take various configurations, when compared the first design to the final design, in the case of Y with equal thermal conductivity it this improvement was achieved an improvement greater than 28% and in the case of Y with different conductivities over 30%. Finally, this study showed that the optimized geometry is the one that better distributes imperfections, this is, hot spots (points of maximum temperature), which is in accordance with the principle of the optimal distribution of imperfections.

As imagens são sinais que possuem muita informação. Os objetos representados em ima- gens podem sofrer deformações fazendo com que suas características mudem, o que difi- culta o reconhecimento do objeto. A chave para o sucesso de um sistema de reconheci- mento de padrões em imagens é escolher adequadamente a sua abordagem e um modelo para as feições presentes nas imagens. Uma das dificuldades é extrair e selecionar as feições que são mais discriminantes entre as diferentes classes usadas para modelar um objeto. Os modelos ativos de formas (Active Shape Models ASM) adaptam-se às defor- mações de um objeto. O objeto a ser modelado, pode ser representado com um modelo de pontos distribuídos (Point Distribution Models PDM). O PDM consiste de pontos de interesse ou marcadores, que permitem a extração de feições em localizações específicas do objeto. Após tratar a incerteza da localização e oclusão dos marcadores é possível ex- trair as feições mais representativas, obtendo-se um desempenho alto em termos da taxa de reconhecimento. Nesta tese são introduzidas novas formas para extrair e selecionar feições com modelos ativos de formas, que melhoram a taxa de classificação onde há objetos deformáveis. Esta tese é inovadora no sentido de aperfeiçoar o uso de ASMs na classificação de faces humanas, e na sua aplicação no monitoramento visual de outros tipos de objetos deformáveis. / Images are signals that have a lot of information. The objects depicted in images may suf- fer deformations causing changes in their characteristics, which hinders the recognition of the object. The key to the success of a system of pattern recognition in images is to choose properly your approach and a model for the features in the images. One difficulty is to extract and select the features that are most discriminating between different classes used to model an object. The Active Shape Models (ASM) adapt to deformations of an object. The object to be modeled can be represented with a Points Distribution Model (PDM). The PDM consists of points of interest or landmarks that allow the extraction of features in specific locations of the object. After treating the uncertainty of the location and occlu- sion of the landmarks it is possible to extract the most representative features, obtaining a high performance in terms of recognition rate. This thesis introduces new ways to extract and select features with ASMs, which improve the classification rate where deformable objects are present. This thesis is innovative in the sense that improves the use of ASMs in the classification of human faces, and that can be applied in visual monitoring of other types of deformable objects.

objetivo principal do trabalho é determinar a capacidade última de tração (arrancamento) de uma fundação com solo tratado no topo a partir de uma modelagem numérica com o programa computacional Abaqus a partir dos ensaios feitos em solos tratados. Os modelos numéricos foram feitas a partir dos ensaios ao arrancamento em solos tratados por Ruver, 2011 e Girardello, 2014 para um aterro de areia (proveniente da cidade de Osório/RS) e areia com fibra (monofilamentos de polipropileno). Foi feito um modelo numérico inicial com as propriedades geotécnicas de ensaios feitos em laboratório e campo para depois fazer um ajuste do modelo com os ensaios ao arrancamento. Foi avaliado o modelo numérico de areia e areia-fibra para as tensões iniciais, deslocamentos inciais e a etapa geostatic porque não só é ter bons resultados nas figuras do ajuste, mas se ter um modelo numérico bem feito que apresente um comportamento próximo da realidade numericamente. Foram avaliados os benefícios gerados pelo aumento da capacidade de carga de fundações escavadas e reaterradas com areia fina e homogênea, areia-fibra, avaliando sua influência geotécnica (coesão, ângulo de atrito e módulo de elasticidade) a partir de uma análise paramétrica. Foi feito um método de dimensionamento e estimativa da capacidade ao arrancamento para um aterro com areia e areia-fibra a partir das metodologias internacionais e os modelos numéricos. / The main objective of the work is to determine the ultimate traction (pullout) capacity of a foundation with treated soil at the top from a numerical modeling with the Abaqus computational program from the tests on treated soils. The numerical models were made from the pullout tests on soils treated by Ruver, 2011 and Girardello, 2014 for a sand dump (from the city of Osório / RS) and sand with fiber (polypropylene monofilaments). An initial numerical model was made with the geotechnical properties of laboratory and field tests to later calibrate the model with the pullout tests. It was evaluated the numerical model of sand and sand-fiber for the initial stresses, displacements and the geostatic step because not only is it to have good results in the figures of the calibration, but it is necessary to have a well-designed numerical model that presents behavior close to reality numerically. It was evaluated the benefits generated by the increase of the load capacity of excavated foundations and recovered with fine sand and homogeneous, sand-fiber, evaluating its geotechnical influence (cohesion, friction angle and modulus of elasticity) from a parametric analysis. A method of dimensioning and estimation of the pullout capacity for a backfill with sand and sand-fiber was done from the international methodologies and the numerical models.