Orientadores : Jose Manoel Balthazar, Paulo Roberto G. Kurka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:10:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guilherme_KarendeLolo_M.pdf: 1561806 bytes, checksum: bd2a262ba245e5c1a8378de074061666 (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado

Submitted by Simone Maisonave (simonemaisonave@hotmail.com) on 2018-05-18T16:33:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Thiago Matheus Costa Guedes_Dissertação.pdf: 37276868 bytes, checksum: d2b07f76387213c36054d9db04c90024 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-05-18T20:52:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Thiago Matheus Costa Guedes_Dissertação.pdf: 37276868 bytes, checksum: d2b07f76387213c36054d9db04c90024 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-05-18T20:52:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Thiago Matheus Costa Guedes_Dissertação.pdf: 37276868 bytes, checksum: d2b07f76387213c36054d9db04c90024 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-18T20:52:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Thiago Matheus Costa Guedes_Dissertação.pdf: 37276868 bytes, checksum: d2b07f76387213c36054d9db04c90024 (MD5) Previous issue date: 2017-08-07 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGS / Esta dissertação é resultado da pesquisa artística desenvolvida durante o Mestrado em Artes Visuais junto ao PPGAV/UFPel. O presente texto se refere ao projeto Antro-popedra, iniciado durante uma residência artística na Patagônia Argentina em 2015, especificamente em um lugar chamado Contralmirante Cordeiro, e cujo desdobra-mentos levaram a construção processual do que reconheci como uma Espacialidade Ressonanteintitulada P1. Afim de nortear esse trabalho, investigo processos artísti-cos situados na intersecção entre os campos da arte e arquitetura, arte contextual, land art. Abordo algumas percepções que tive durante uma breve experiência de aprendizado de desenho paramétrico e fabricação digital. Trago para pesquisa a voz de autores da literatura coma intenção de circunscrever um terreno fértil e poético da escrita em arte ao buscar refletir sobre a potência criadora que transita entre projeto e construção. / This dissertation is the result of an artistic research developed during the Masters in Visual Arts at the PPGAV / UFPel. The present text refers to the project “Antropope-dra”, initiated during an artistic residence in Argentinian Patagonia in 2015, specifi-cally in a place called Contralmirante Cordeiro, and whose developments led to the processual construction of what I regognized as a Resonant Spatiality called P1. In order to guide this work, I investigate artistic processes located at the intersection between the fields of art and architecture, contextual art and land art. I deliberate some insights I had during a brief digital manufacturing experience. I bring to this research the voice of literature authors in order to circumscribe a fertile and poetic terrain of writing in art as I seek to reflect on the creative power that transits between design and act of building.

[pt] Este trabalho mostra um estudo experimental realizado numa cavidade ressonante cilindra, dentro da qual, através de um tubo concêntrico à mesma, escoam fluídos. Dentro desta cavidade é inserida potência em microondas, que tem por objetivo aquecer o fluido escoante. Não é trivial prever-se a distribuição do campo elétrico dentro de uma cavidade ressonante, pois a forma geométrica da cavidade, conjuntamente com diversos parâmetros do material nela inserido, para absorver potência em microondas são variáveis que muito influenciam na intensidade e distribuição do campo eletromagnético interno à mesma. Por isso, ao se aquecer amostras cujas dimensões não permitem analisar-se o grau de absorção de energia através da teoria da perturbação em cavidades, faz-se necessário ema verificação experimental, além da teórica, no estudo do processo. O objetivo deste trabalho é analisar a influência de perturbações do interior da cavidade, visando-se a possibilidade de otimização prática do aquecimento de fluidos nesta. Tais alterações no interior da cavidade são três hastes metálicas localizadas numa seção transversal da mesma, além da variação do diâmetro externo do tubo pelo qual o fluido a ser aquecido escoará. O estudo das cavidades, em busca da otimização do aquecimento dentro das mesmas, traz, como retorno, menor desperdício de energia aplicada nestes sistemas de aquecimento. / [en] This work shows an experimental study accomplished on a cylindrical resonant cavity, inside of which, through a tube concentric to it, fluids flow. Inside the cavity is inserted microwave power, whose aim is to heat the flowing fluid. It s not trivial to foresee the electric field distribution inside a resonant cavity. Its geometric shape, together with several parameters, and the material in it inserted to absorb microwave power are variables that influence on the intensity and electromagnetic field distribution inside de cavity. Therefore, to heat samples whose dimensions don’t allow the absorption degree of energy through perturbation theory in cavities to be analyzed, it is necessary to verify both experimentally and theoretically all the process on study. The objective of this work is to analyze the influences of disturbances inside a cavity, seeking the practical possibility of heating optimization of the fluids inside of it. Such modification consists of three metallic stems placed on a transversal section of the cavity, besides the variation of the tubes external diameter where the fluid to be heated will flow. The cavitie s study, seeking for the optimization of the heating inside of it, has a result less waste of applied energy on these heating systems.

A compreensão dos caminhos de desativação não radiativa em polímeros conjugados é fundamental para o uso desses materiais em dispositivos luminescentes, células fotovoltaicas e sensores. Nesta tese, os processos não radiativos em filmes automontados de polímero luminescente foram investigados via análise da supressão de intensidade de fotoluminescência, utilizando a técnica de fluorescência estacionária, e através da medida do tempo de vida do estado excitado com fluorescência resolvida no tempo em arranjo de contagem de fótons. A camada emissiva constituída por poli(p-fenileno vinileno) (PPV) obtido da conversão térmica do precursor poli(cloreto de xilideno tetraidrotiofeno) (PTHT) apresentou tempos de vida entre 150 e 250 ps, e fraca dependência com o comprimento de onda de detecção da emissão. Na presença de uma monocamada contendo azocorante Vermelho do Congo (CR) ou ftalocianina tetrassulfonada de níquel (NiTsPc) atuando como receptor de energia foi observada supressão da fluorescência e encurtamento do tempo de vida (50-100ps). À medida que se aumenta a distância entre as camadas de doador e receptor via interposição de bicamadas de espaçador, a dinâmica do sistema tende à dinâmica de decaimento do estado excitado do PPV na ausência de receptor. A dependência da eficiência com a distância 1/r2 ou 1/r3 apontam para transferência de energia ressonante (RET) típica da interação plano-plano ou plano-camada. Os processos não radiativos foram também estudados em função da diluição de segmentos PPV dispersos em matriz de polieletrólito poli(cloreto de dodecildimetilamônio) PDAC. A diluição dos segmentos conjugados aumenta a eficiência quântica de emissão, torna o mecanismo de desativação mais lento (500 ps) e diminui a dependência do tempo de vida com o comprimento de onda de detecção, devido à menor eficiência dos mecanismos de desativação não radiativa. Na presença de uma camada receptora, a eficiência de transferência de energia é maior para amostras com segmentos mais diluídos indicando que esse mecanismo compete com os processos internos à própria camada emissiva. O tempo de vida aumenta em filmes com mais baixo grau de conjugação e a dependência com o comprimento de onda de emissão é mais forte. Em resumo, a técnica de automontagem se mostrou adequada para obter filmes com propriedades fotofísicas controláveis no nível molecular, que puderam ser estudadas com espectroscopias de fluorescência. / Understanding the pathway of excitation in conjugated polymers is important for using these materials as active layer in devices, photovoltaic cells and sensors. In this thesis, non-radiative processes in layer-by-layer (LbL) films were investigated with measurements of fluorescence quenching in steady-state fluorescence spectroscopy and of the singlet excited state lifetime using time-resolved fluorescence spectroscopy in a single photon counting (SPC) apparatus. The emissive layer of poly(p-phenylene vinylene) (PPV) obtained via thermal conversion of the soluble precursor poly(xylylidene tetrahydrothiophenium) chloride (PTHT) showed lifetime 150-250 ps and weak dependence on the emission wavelength. In the presence of an acceptor layer of either Congo Red (CR) or nickel tetrasulfonated phthalocyanine (NiTsPc) the PL intensity was quenched and the lifetime was shorter (50 -100 ps). Upon increasing the distance between the energy donor (PPV) and acceptor layers by interposing bilayers of inert polyelectrolytes the dynamics tended to the PPV dynamics. The distance-dependence of the energy transfer efficiency (1/r2 or 1/r3) points to a resonant process (RET) with a plane-to-plane or plane-to-slab interaction. The non-radiative processes were also studied for varying dilutions of the PPV segments in a matrix of the polyelectrolyte poly(dodecyl methylamonium chloride) (PDAC). This dilution increased the quantum efficiency and led to longer lifetimes (500 ps) owing to a less effective non-radiative energy transfer. When an energy acceptor layer is present, energy transfer is more efficient for the most diluted systems, indicating that such transfer competes with internal processes in the emissive layer. The lifetime increased in films with low degree of conjugation, for which there was a stronger dependence on the emission wavelength. It is concluded that the LbL methodology was suitable to obtain photophysical film properties that could be controlled at the molecular level, and investigated with varied fluorescence spectroscopies.

A deformabilidade é uma propriedade fundamental em projetos geotécnicos. A constatação de que as deformações em várias obras de engenharia se situam na faixa de pequenas e muito pequenas deformações e as limitações das técnicas de ensaio em medir tal nível de deformações levaram ao desenvolvimento de técnicas com base em solicitações dinâmicas, dentre as quais, as de coluna ressonante e bender elements. Particularmente, o emprego da técnica de bender elements tem crescido devido à simplicidade de execução dos ensaios, e determinação do módulo de cisalhamento máximo dos solos. Diversos estudos acerca das propriedades deformacionais dos solos determinadas por este método têm sido conduzidos em solos saturados ou secos, não obstante, estudos desta natureza em solos não saturados ainda são relativamente escassos. Esta pesquisa investigou a influência de algumas variáveis, como a sucção e a tensão confinante sobre a deformabilidade de um solo laterítico não saturado típico do interior do Estado de São Paulo, empregando bender elements, coluna ressonante e compressão triaxial com instrumentação interna. Além disso, buscando uma caracterização mais completa deste solo, ensaios de compressão triaxial foram realizados para quantificar sua resistência ao cisalhamento. Os resultados destes ensaios sugeriram a ocorrência de encruamento em solo indeformado, e uma envoltória planar de resistência foi usada para representar a resistência ao cisalhamento da amostra compactada. Já no que se refere à deformabilidade, os resultados indicaram que a redução do teor de umidade de compactação, o aumento do confinamento isotrópico ou da sucção são responsáveis por um solo menos deformável. Dados dos ensaios com bender elements foram bem representados por uma função potencial quando o módulo de cisalhamento máximo e a sucção foram normalizados pela tensão confinante líquida. Para o solo compactado não saturado, também ensaiado em coluna ressonante, dados obtidos por ambas as técnicas foram comparados, notando-se velocidades de ondas de cisalhamento um pouco superiores para os ensaios com bender elements, que foram atribuídas às mais altas frequências nestes ensaios. / Stiffness is a fundamental property in geotechnical design. The fact that strains are in the smallto- very small strain range in several engineering works and the limitations of testing techniques in measuring such level of strains led to the development of dynamic techniques, such as resonant column and bender elements. Specifically, the bender elements technique has been increasingly used due to the simplicity in performing tests and computing the maximum shear modulus of the soil. Several studies have been carried out to assess stiffness properties of dry or saturated soils via bender elements, however, studies of this nature are still relatively scarce in unsaturated soils. This research investigated the influence of some variables, like suction and confining stress, on the stiffness of a lateritic unsaturated soil, typical of São Paulo State, via bender elements, resonant column and triaxial compression tests with local gauges. Furthermore, aiming at a more complete characterization of this soil, triaxial compression tests were performed in order to quantify its shear strength. Results from these tests suggested the occurrence of strain hardening on undisturbed specimens, and a planar shear strength envelope was used to represent the compacted sample data. Regarding soil stiffness, results indicated that it increases with a reduction in the compaction moisture content or an increase in isotropic confining stress or suction. Data from bender elements tests were nicely represented by a power function when maximum shear modulus and suction were normalized by the net confining stress. Results of unsaturated compacted soil obtained from bender elements and resonant column tests were compared and slightly larger shear wave velocities were noticed in bender elements tests, which were attributed to the larger testing frequencies used in these tests.

Neste trabalho, foi desenvolvido um laser pulsado utilizando um chaveador-Q passivo em uma cavidade com a tecnologia de controle de modo por duplo-passo. Utilizando um cristal de Nd:LiYF4 com 0,8 mol% de dopagem, foi possível gerar um pulso com duração de 5,5 ns (FWHM), com 1,2 mJ de energia e potência pico de 220 kW para utilização na técnica Cavity Ring-Down Spectroscopy (CRDS). A técnica (CRDS), que pode ser traduzida por espectroscopia de cavidade ressonante, é utilizada para medida de espectros de absorção de gases, líquidos e sólidos. Com a técnica CRDS é possível medir perdas com altíssimo grau de precisão, ressaltando sua sensibilidade que é confirmada pela utilização de espelhos com alta refletividade. Foram avaliadas, com essa técnica, as perdas por reflexão e espalhamento de materiais transparentes. Após a calibração da cavidade ressonante, foi possível medir as perdas nas amostras com resolução de até 0,045%, sendo o valor máximo alcançado de 1,73%. Essa calibração foi possível, pois obteve se um tempo de decaimento de aproximadamente 20 μs com a cavidade desobstruída. Também foi conseguido um método de determinação do índice de refração dos materiais transparentes com precisão de cinco casas decimais. / In this work, a pulsed and Q-switched laser resonator was developed using the double-beam mode-controlling technique. A Nd:LiYF4 crystal with 0,8mol% of doping concentration was used to generate a giant pulse with duration of 5,5 ns (FWHM), 1,2 mJ of energy and 220 kW peak power for the Cavity Ring-Down Spectroscopy (CRDS) technique. The CRDS technique is used to measure absorption spectra for gases, liquids and solids. With the CRDS technique it is possible to measure losses with high degree of accuracy, underscoring the sensitivity that is confirmed by the use of mirrors with high reflectivity. With this technique, the losses by reflection and scattering of transparent materials were evaluated. By calibrating the resonant cavity, it was possible to measure the losses in the samples with resolution of 0,045%, the maximum being reached by 1,73%. The calibration was possible because there was obtained to measure a decay time of approximately 20 μs with the empty cavity. Besides was obtained a method for determining the refractive index of transparent materials with accuracy of five decimals.

Neste trabalho, apresentamos um método algébrico para obter formas normais de campos vetoriais reversíveis equivariantes. Adaptamos o método clássico de Belitskii-Elphick, usando ferramentas da teoria invariante para estabelecer fórmulas que consideram as simetrias e antissimetrias como ponto de partida. Mostramos que este método, mesmo sem simetrias, possui uma estreita relação com o método da transversal completa da teoria de singularidades. Com as ferramentas desenvolvidas nesta tese, a forma normal obtida e uma série formal que não depende do cálculo do kernel do chamado operador homológico. Formas normais para duas classes de campos, ressonantes e não ressonantes, são apresentadas, para diferentes representações do grupo \'Z IND. 2\' x \'Z IND. 2\' cuja linearização tem uma parte nilpotente de dimensão 2 e uma parte semi-simples com autovalores puramente imaginários / We give an algebraic method to obtain normal forms of reversible equivariant vector fields. We adapt the classical method by Belitskii-Elphick using tools from invariant theory to establish formulae that take symmetries into account as a starting point. We show that this method, even without symmetries, has a close relation to complete transversal of singularities theory. Applying the method developed in this thesis, the resulting normal form is a formal series which does not depend of the computation of the kernel of the so called homologic operator. Normal forms of two classes of non-resonant and resonant cases are presented, for dierent representations of the group \'Z INT. 2\' x \'Z INT. 2\' - with linearization having a 2 - dimensional nilpotent part and a semisimple part with purely imaginary eigenvalues

Neste trabalho, apresentamos um método algébrico para obter formas normais de campos vetoriais reversíveis equivariantes. Adaptamos o método clássico de Belitskii-Elphick, usando ferramentas da teoria invariante para estabelecer fórmulas que consideram as simetrias e antissimetrias como ponto de partida. Mostramos que este método, mesmo sem simetrias, possui uma estreita relação com o método da transversal completa da teoria de singularidades. Com as ferramentas desenvolvidas nesta tese, a forma normal obtida e uma série formal que não depende do cálculo do kernel do chamado operador homológico. Formas normais para duas classes de campos, ressonantes e não ressonantes, são apresentadas, para diferentes representações do grupo \'Z IND. 2\' x \'Z IND. 2\' cuja linearização tem uma parte nilpotente de dimensão 2 e uma parte semi-simples com autovalores puramente imaginários / We give an algebraic method to obtain normal forms of reversible equivariant vector fields. We adapt the classical method by Belitskii-Elphick using tools from invariant theory to establish formulae that take symmetries into account as a starting point. We show that this method, even without symmetries, has a close relation to complete transversal of singularities theory. Applying the method developed in this thesis, the resulting normal form is a formal series which does not depend of the computation of the kernel of the so called homologic operator. Normal forms of two classes of non-resonant and resonant cases are presented, for dierent representations of the group \'Z INT. 2\' x \'Z INT. 2\' - with linearization having a 2 - dimensional nilpotent part and a semisimple part with purely imaginary eigenvalues

O objetivo principal deste trabalho é o desenvolvimento de controladores robustos baseados no princípio do modelo interno, em referenciais síncrono e estacionário, para aplicação ao estágio de saída de uma fonte ininterrupta de energia (UPS) a fim de minimizar a distorção na tensão de saída causada pela conexão de cargas não lineares balanceadas e desbalanceadas. A formulação em referencial estacionário (abc) é realizada através da aplicação de controladores com múltiplos modos ressonantes, a fim de se estabelecer erro nulo ao seguimento de referência senoidal e rejeição de distúrbios na tensão de saída devido às correntes com elevado conteúdo harmônico drenadas pelas cargas. Além disso, o controle é formulado em referencial síncrono (dq0) utilizando controladores Proporcional-Integral (PI) convencionais muito difundidos na maioria das aplicações comerciais de UPS. O projeto de ambos controladores é realizado utilizando uma metodologia de controle robusto com realimentação de estados, onde os parâmetros dos controladores são determinados através da resolução de um problema de otimização convexa sujeito a um conjunto de restrições na forma de desigualdades matriciais lineares (LMI). Uma análise comparativa de desempenho é realizada entre controladores com um modo ressonante (sintonizado na fundamental) e o PI em dq0, pois apresentam estruturas funcionalmente equivalentes sob a ótica do princípio do modelo interno aplicada a seus respectivos referenciais. Além do mais, demonstra-se a melhoria no desempenho com o uso dos controladores múltiplo ressonantes em referencial estacionário onde escolhe-se as frequências de ressonância de cada modo de maneira a suprimir os efeitos de harmônicas específicas na tensão de saída da UPS. A análise comparativa entre os controladores propostos é realizada através de simulações numéricas, utilizando os procedimentos de ensaio dinâmico e estático e as exigências estabelecidas pela norma internacional IEC 62040-3. / The main objective of this work is the development of robust controllers based on the internalmodel principle, in synchronous and stationary frames, applied to the output stage of an uninterruptible power supply (UPS), in order to minimize the output voltage distortion caused by the connection of balanced and unbalanced nonlinear loads. The formulation in stationary abc-frame is accomplished through the aplication of a multiple resonant controller, so that, it is possible to achieve zero-error tracking of the sinusoidal reference and disturbances rejection on the output voltage due to the high amount of harmonic currents drained by the loads. Moreover, a controller in synchronous reference frame (dq0 axis) is formulated through the application of conventional Proportional-Integral (PI) controllers which are widely used in comercial UPS applications. The design of both controllers is formulated using a state-feedback robust controlmethod, in which the controller parameters are determined by solving a convex optimization problem subject to a set of LMI constraints. A comparative analysis on the performance of the single-mode resonant controller (tuned at the fundamental frequency) and the PI controller is performed, because these controllers are functionally equivalent in the sense of the internal model principle applied to their respective frames. Furthermore, the improvement in performance is demostrated with the use of multiple resonant controllers in stationary abc-frame where the resonance frequencies are chosen to suppress the effects of a specific harmonic in the UPS output voltage. The comparative analysis of the proposed controllers is performed through numerical simulations, making use of the dynamical and steady-state test methods and performance requirements defined by the IEC 62040-3 international stardard.

Este trabalho apresenta um estudo da discretização de controladores ressonantes aplicados a fontes ininterruptas de energia (UPSs, do termo em inglês, Uninterruptible Power Suppllies). Primeiramente, diferentes métodos de discretização serão considerados na obtenção de um modelo em tempo discreto da UPS. Além disso, estes métodos serão comparados do ponto de vista frequencial para a definição da formulação do controlador ressonante a ser utilizado. Então, uma metodologia de projeto robusto do controlador ressonante em tempo discreto é proposta a partir de uma representação em espaço de estados do sistema em malha fechada e os parâmetros do controlador são obtidos através da solução de um problema de otimização convexa sujeito a restrições na forma de Desigualdades Matriciais Lineares (do inglês, Linear Matrix Inequalities - LMIs). A estratégia proposta foi validada por meio de resultados de simulação e experimentais obtidos com um inversor comercial de 3,5 kVA considerando os critérios estabelecidos na norma IEC 62040-3. Nestas condições, demonstrara-se um desempenho melhor do que os obtidos com a discretização do controlador projetado em tempo contínuo, sobretudo quando consideradas frequências de amostragem menores. / This work presents a study about discrete-time resonant controllers applied to uninterruptible power supplies (UPSs). First, different discretization methods are considered to obtain an equivalent UPS discrete-time model. Moreover, these methods are compared in the frequency domain in order to define the resonant controller structure to be employed. Then, a robust design methodology to the discrete-time resonant controller is proposed using a state-space representation of the closed-loop system and the controller parameters are obtained by solving a convex optimization problem subject to constraints in the form of Linear Matrix Inequalities (LMIs). The proposed strategy was validated by means of simulation and experimental results obtained with a 3.5 kVA commercial inverter taking into account the IEC 62040-3 norm requirements. In this conditions, a better performance was achieved than those obtained through discretization of a continuous-time controller, especially when considering smaller sampling frequencies.