O objetivo deste trabalho é verificar a validade e a acurácia dos resultados fornecidos pelos programas computacionais FRAPCON-3.4a e FRAPTRAN-1.4, utilizados no processo de simulação do comportamento de varetas combustíveis de reatores a água leve pressurizada PWR (Pressurized Water Reactor), sob situações operacionais de regimes permanente e transiente, em condições de alta queima (high burnup). Para realizar a verificação, foi utilizada a base de dados FUMEX-III, que fornece dados relativos a experimentos realizados com diversos tipos de combustíveis nucleares, submetidos a diversas condições operacionais. Através dos resultados obtidos nas simulações computacionais com os programas FRAPCON-3.4a e FRAPTRAN-1.4 e da sua comparação com os dados experimentais da base FUMEX-III, foi possível constatar que os programas empregados possuem um boa capacidade de predizer o comportamento operacional de varetas combustíveis de PWR em regime permanente a altas queimas e sob condição de transiente inicializado por reatividade (Reactivity Initiated Accident RIA). / The objective of this work is to verify the validity and accuracy of the results provided by the computer programs FRAPCON-3.4a and FRAPTRAN-1.4, used in the simulation process of the irradiation behavior of Pressurized Water Reactors (PWR) fuel rods in steady-state and transient operational conditions at high burnup. To perform the verification, the database FUMEX-III was used to provide data on experiments with different nuclear fuel types, under various operating conditions. Through the comparison of the computational simulation results of the programs FRAPCON-3.4a e FRAPTRAN-1.4 with the experimental data of the database FUMEX III, it was found that the computer programs used have good ability to predict the operational behavior of PWR fuel rods in high burnup steady-state conditions and under Reactivity Initiated Accident (RIA).

Apesar dos sistemas hidráulicos estarem entre os mais antigos meios de transmissão de energia usados pelo homem, atualmente vem recebendo muita atenção nas pesquisas científicas. A busca por maios controle da energia gerada impulsionou um aumento da utilização e aplicação e novas investigações tecnológicas de tais sistemas. Além da alta capacidade de controle e precisão, a sensibilidade, rigidez, força e potência conferem aos sistemas hidráulicos um conjunto completo de propriedades, permitindo sua ampla aplicação nos mais diferentes ramos. Porém a não linearidade da dinâmica de suas partes faz a modelagem dos sistemas hidráulicos ser complexa. Sabendo que a bomba é a parte mais importante do circuito hidráulico, este estudo apresenta um modelo matemático e a simulação computacional de uma bomba de palhetas auto-compensada por pressão com controle tipo integral. O modelo teórico está baseado na aplicação leis da física em quatro partes das bomba: Lei de Newton no carretel de válvulas e no conjunto dos pistões e o anel, e, Lei da Conservação da Massa nos volume de controle sob a pressão de operação Po e no volume sob a pressão interna da carcaça (pressão no servo cilindro), Pcc. O comportamento do sistema foi verificado com a aplicação de uma carga hidráulica proporcionada por um orifício com abertura instantânea (entrada tipo degrau). Dessa maneira a pressão de operação, saída do sistema, apresenta um pequeno transiente no início da simulação e rapidamente entra em regime. No momento no qual a carga hidráulica atua o transiente volta e em seguida entra em regime com o mesmo valor que apresentava antes da entrada degrau, comportamento específico de sistemas com controle tipo PI, proporcional e integral. / Despite the hydraulic systems are among the oldest means of energy transmission used by man, currently they are receiving special attention in scientific researchs. The search for greater control of energy generated spurred an increase in the use and application of technology and new research such systems. Besides high capacity of control and precision, sensitivity, stiffness, speed, strength, power hydraulic systems give a complete set of properties allowing their wide applications in many different areas. But the non-linearity of the dynamics of its parts is the modeling of hydraulic system is complex. Knowing that pumb is the most important part of the hydraulic circuits, this study presents a mathematical model and computer stimulation of a vane-type pump offset by pressure with integral control type. The theoretical model is based on the application laws of physics in four parts of the pumb: Newton\'s law of the spool valves and the coupling of the piston ring and with the Law of Conservation of Mass in volumes of controlling the pressure, and the Po inside if the carcass (pressure in the slave cylinder), Pcc. The behavior of the system was checked with the application of a hydraulic load (request) type entry step. Thus the pressure, leaving the system, presents a transient at the beginning of the simulation and quickly enter into arrangements. At the moment in which the hydraulic load transient operates the back and then enter into arrangements with the same value as presented before the step, specific behavior of systems with full control type.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-02-13T11:12:52Z No. of bitstreams: 1 patriciafonsecadebrito.pdf: 15405226 bytes, checksum: d3d134135b13194c75ee40afae239681 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-02-13T16:45:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 patriciafonsecadebrito.pdf: 15405226 bytes, checksum: d3d134135b13194c75ee40afae239681 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-13T16:45:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 patriciafonsecadebrito.pdf: 15405226 bytes, checksum: d3d134135b13194c75ee40afae239681 (MD5) Previous issue date: 2016-09-13 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Modelos de árvores arteriais têm sido utilizados com sucesso para obter uma melhor compreensão de todos os aspectos relacionados à hemodinâmica de regiões clinicamente relevantes do corpo humano, passando pelo diagnóstico e com aplicações no planejamento cirúrgico. A principal motivação para a construção desses modelos é a dificuldade em se obter dados anatômicos suficiêntes que permitam descrever em detalhes as estruturas geométrica e topológica de redes arteriais periféricas. Basicamente, os modelos podem ser classificados em: anatômico, parâmetro condensado, fractal e otimizado. Neste trabalho, foca-se na geração de modelos otimizados no contexto do método CCO (Constrained Constructive Optimization). Tal método é capaz de gerar modelos de árvores arteriais que reproduzem características de árvores coronarianas reais, como perfis de pressão, diâmetro dos vasos e distribuição dos ângulos de bifurcação. No entanto, este método não considera uma viscosidade sanguínea realística durante a geração dos modelos, ou seja, despreza o efeito Fahraeus-Lindqvist, o qual indica que a viscosidade sanguínea depende não linearmente do diâmetro do vaso no qual o sangue está escoando e da descarga de hematócrito. Neste contexto, no trabalho investiga-se um algoritmo inspirado no método CCO que leva em conta tal efeito durante a construção de modelos de árvores arteriais. Diversos cenários de simulações 2D/3D empregando este algoritmo foram realizados com intuito de estudar a influência da escolha da viscosidade sanguínea nas propriedades morfométricas e hemodinâmicas dos modelos. Os resultados obtidos nos indicam que a viscosidade sanguínea afeta a distribuição dos raios dos segmentos, a arquitetura e os perfis de pressão dos modelos gerados através de simulações no computador. Além disso, estes modelos in silico são condizentes com árvores arteriais coronarianas reais. / Arterial tree models have been successfully used to gain a better understanding of all hemodynamics aspects of clinically relevant regions of the human body, including diagnosis and applications in surgical planning. The main motivation for the construction of these models is the difficulty to obtain sufficient anatomical data to describe in detail the geometrical and topological structures of peripheral arterial networks. Basically, the models can be classified into: anatomical, lumped parameter, fractal and optimized. This work focuses on the generation of optimized models based on Constructive Constrained Optimization (CCO) method. CCO is capable of generating arterial tree models that reproduce characteristics of real coronary tree, such as pressure profiles, vessel diameter and bifurcation angle distribution. However, this method does not consider a realistic blood viscosity during the generation of models, i.e., it disregards the F˚ahraeus-Lindqvist effect, which indicates that the blood viscosity depends nonlinearly on diameter of the vessel in which blood is draining and on discharge of hematocrit. In this context, the work investigates an algorithm that takes into account this effect during the construction of models of arterial trees. Several scenarios of 2D/3D simulations using this algorithm were done in order to study the influence of the choice of blood viscosity on morphometric and hemodynamic properties of the models. The results indicate that the blood viscosity affects the distribution of vessel radii, the architecture and pressure profiles of the models generated through computer simulations. Furthermore, these in silico models are consistent with real coronary arterial trees.

Orientador: Lucila Chebel Labaki / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-24T13:55:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_NixonCesarde_D.pdf: 32217441 bytes, checksum: 25e8b1672ea93f3aae90a2513264ae3e (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A ventilação natural é uma das estratégias mais adequadas para o resfriamento passivo dos edifícios e para a manutenção da qualidade do ar. Uma das alternativas existentes para se alcançar tal proposição é a utilização de torres de vento situadas acima do nível da cobertura, as quais podem funcionar como captadores ou extratores de ar. Esta pesquisa tem como objetivo geral avaliar quatro tipos de torres, atuando como captadores: a unidirecional, com uma abertura para a entrada de vento, em locais onde o vento se movimenta predominantemente em uma direção; a tetradirecional, com quatro aberturas; a octodirecional, com oito aberturas e a dodecadirecional, com doze aberturas; em locais em que o vento age em várias direções. Para alcançar o objetivo utilizaram-se ensaios em túnel de vento e simulações no software CFX®, os quais permitiram estudar as características técnicas das torres analisadas e seus efeitos sobre a ventilação interna do ambiente, bem como contribuir para a difusão desse sistema de ventilação no Brasil. O desenvolvimento do trabalho foi dividido nas seguintes etapas: definição das geometrias das torres; definição, construção e instrumentação das maquetes; definição dos ângulos de incidência do vento; ensaios no túnel de vento e simulações no software CFX®: velocidade e pressão. Os resultados obtidos a partir de uma série de experimentos e simulações computacionais permitiram a análise e comparação dos diversos projetos propostos, auxiliando, portanto, na determinação das configurações mais adequadas, além da verificação da compatibilidade entre os dois tipos de estudo, concluindo que as torres octodirecional e dodecadirecional são as mais eficientes, pois proporcionam maiores valores de velocidade do ar interno na maioria das posições consideradas. Desta forma, utilizando o túnel de vento e o CFX®, as análises possibilitaram desenvolver melhorias para os ambientes avaliados, no que se refere ao desempenho da ventilação. Isso proporcionará melhores taxas de conforto aos usuários da edificação, considerando todas as aberturas para permitir o fluxo do vento em qualquer situação. Ademais, podem-se verificar as distribuições das aberturas de entrada e saída mais adequadas para captação e distribuição do vento no interior dos ambientes, proporcionando melhores condições de conforto térmico / Abstract: Natural ventilation is one of the most appropriate strategies for passive cooling of buildings and the maintenance of air quality. One of the alternatives for achieving such proposal is the use of wind towers above the level of the roof, which can function as air catchers or extractors. This research aims to evaluate four types of towers, acting as air catchers: unidirectional, with an opening for the entrance of the wind, in locations where the wind moves predominantly in one direction, the tetradirectional, with four openings, the octodirectional, with eight openings and dodecadirectional, with twelve openings, in locations where the wind moves in various directions. To achieve the goal, tests in wind tunnel and simulations in CFX® software were performed, which allowed the study of the technical characteristics of the analyzed towers and their effects on the indoors ventilation, as well as the contribution to the spread of this ventilation system in Brazil. The methodology was divided into the following steps: the definition of the geometry of the towers; definition, construction and instrumentation of the models; definition of the angles of the incidence of the wind; wind tunnel tests and simulations in CFX® software: speed and pressure. The obtained results from a series of experimental and computational simulations allowed the analysis and comparison of the various proposed design configurations, helping, therefore, in determining the most appropriate settings, besides the verification of compatibility between the two types of study, concluding that the octodirectional and dodecadirectional towers are the most efficient ones , as they provide higher rate of indoor air speed in most considered positions. Thus, using the wind tunnel and CFX®, the analysis allowed the development of enhancements to the analyzed environments, concerning the performance of the ventilation. This will provide better comfort rates to the users of the building, considering all openings to allow the wind flow in any situation. Furthermore, the most suitable distribution of inlet and outlet openings for the catchment and distribution of the wind within the environments may be verified, providing better conditions of thermal comfort / Doutorado / Arquitetura e Construção / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Maurice de Koning / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-23T15:22:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilvaJunior_DomingosLopesda_D.pdf: 17651517 bytes, checksum: 27cb54e210fe4d9dd8c11581abe57d01 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Usando a abordagem da Teoria do Funcional da Densidade (DFT), estudamos propriedades estruturais de falhas de empilhamento e discordâncias parciais na fase sólida mais comum da água, conhecida como gelo Ih. Uma das principais características do gelo Ih é o desordenamento protônico, que exerce forte influência nas estruturas destes defeitos extensos. O deslocamento relativo entre camadas para produzir as falhas de empilhamento no gelo Ih é responsável por criar uma série de violações nas regras do gelo conhecidas como defeitos Bjerrum. Nas otimizações de geometria por DFT observamos que as moléculas apresentaram uma forte tendência de reconstrução para eliminar os defeitos Bjerrum. Entretanto, a desordem protônica dificulta que todos os defeitos Bjerrum sejam corrigidos espontaneamente. Estes defeitos remanescentes são responsáveis por elevar consideravelmente a energia de formação da falha de empilhamento, contrariando as estimativas experimentais. Tal contradição sugere que não há concentrações significativas de defeitos Bjerrum em falhas de empilhamento no gelo Ih. De fato, os nossos resultados para as energias de formação de falhas de empilhamento sem defeitos Bjerrum são muito próximos de zero, concordando com as estimativas experimentais. Uma energia de formação de falha de empilhamento baixa indica que a dissociação de discordâncias perfeitas em discordâncias parciais é favorável. Nós investigamos propriedades estruturais de discordâncias parciais conhecidas como parciais 30° e 90°. Observamos uma semelhança muito grande entre as estruturas destas parciais no gelo Ih com o caso do silício. Assim como no silício, as moléculas de água presentes no caroço destas parciais apresentam uma ligação quebrada. Em ambas as parciais observamos uma forte tendência de reconstrução de caroço para restabelecimento desta ligação. Novamente, a desordem protônica dificulta o restabelecimento de todas as ligações quebradas espontaneamente criando defeitos de reconstrução conhecidos como defeitos de anti fase (APD) que também são observados no silício. Fizemos simulações que comparam as energias das parciais não-reconstruídas com as totalmente reconstruídas e os nossos resultados mostraram uma grande redução do excesso de energia com a reconstrução. Isto sugere que as discordâncias parciais no gelo Ih são reconstruídas. A discordância parcial 90° apresenta dois tipos de reconstrução um deles conhecido como período simples e o outro como período duplo. A diferença de energia entre estas reconstruções é tão pequena que é plausível que estas reconstruções coexistam em um mesmo caroço. Esta coexistência é mais uma das semelhanças entre o caso do gelo Ih e do silício. Os principais resultados desta Tese foram publicados em Physical Review B 85, 024119 (2012) / Abstract: Using the Density Functional Theory (DFT) approach, we studied the structural properties of stacking faults and partial dislocations in the most common solid phase of water, known as ice Ih. One of the main features of Ice Ih is the proton disorder, which has a strong influence on the structures of these defects. The relative displacement between layers to produce the stacking faults in ice Ih is responsible for creating violations of the ice rules known as Bjerrum defects. In DFT geometric optimizations we observed that molecules show a strong tendency to reconstruct to eliminate the Bjerrum defects. However, the proton disorder prevents the correction of all Bjerrum defects spontaneously. These remaining defects are responsible for higher stacking-fault energies, contradicting experimental estimates. This contradiction suggests that there is no significant concentration of Bjerrum defects in stacking faults in ice Ih. Indeed fact, our results for stacking fault energies without Bjerrum defects are almost zero, consistent with the experimental estimates. Low stacking fault energies suggest that dissociation of perfect dislocations into two partials is favorable. We investigated the structural properties of 30° and 90° partial dislocations. We observed that the structures of partial dislocations in ice Ih is very similar to the case of silicon. As in silicon, the water molecules in the partial dislocation core have one dangling bond. In both partials we observed a strong tendency of reconstruction to fix this dangling bond. Again, the proton disorder prevents the full correction of dangling bonds to occur spontaneously, creating reconstruction defects known as anti phase defects, that are also observed in silicon. We compare the nonreconstructed with fully reconstructed partial dislocations and observed a large reduction of excess energies associated with reconstruction. This suggests that partial dislocation in ice Ih are reconstructed. The 90° partial has two types of reconstruction. One is known as single period and another as double period. The energy difference between both is so small that it is plausible that these reconstructions coexist in the same core. This coexistence is yet another similarity between ice Ih and the silicon. The main results of this Thesis were published in Physical Review B 85, 024119 (2012) / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-20T17:52:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HerreraAgudelo_WilliamEduardo_M.pdf: 3080655 bytes, checksum: 1ffc9c47174c539ebfd93c541c5d460a (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Pesquisas estão sendo conduzidas em todo o mundo para o desenvolvimento de novas tecnologias para a produção de combustíveis líquidos a partir de recursos renováveis. Neste contexto a produção de bioetanol a partir de cana de açúcar é uma forma de reduzir o consumo de petróleo bruto e de contribuir com a redução da poluição ambiental, tornando-se uma importante alternativa para a obtenção de um combustível sustentável. Dentro do panorama exposto, pretende-se avaliar uma forma efetiva de diminuir os custos de produção do etanol combustível, o que contribui com a viabilidade econômica desta alternativa. Levando isso em consideração, nesse trabalho se desenvolveu um software sensor para determinação de Biomassa, Substrato e Produto a partir de medidas secundarias como turbidez, pH, vazão de CO2 e temperatura, usando um modelo híbrido neural que combina as equações de balanço de massa com redes neurais que descrevem a cinética do processo de fermentação. O processo fermentativo tem como matéria prima uma mistura de hidrolisado de bagaço e melaço de cana 75% e 25% em volume utilizado neste trabalho, respectivamente. Este tipo de composição é típica de processos de produção de etanol de 2a geração (que fazem uso da hidrólise do bagaço) acoplada com processos de 1a geração (que fazem uso do caldo extraído da cana, processo convencional já existente). Desta forma os desenvolvimentos realizados neste trabalho podem ser aplicados tanto para os processos convencionais quanto os processos de 2ª geração / Abstract: Researches are being conducted worldwide to the development of new technologies for the production of liquid fuels from renewal resources. In this context, the production of bioethanol from sugar cane is one way to reduce consumption of petroleum crude, and to contribute with the reduction of environmental pollution, becoming an important alternative for the achivement of a sustainable development. Within the proposed scenario, the goal is to evaluate an effective way to reduce costs of the production of ethanol biofuel, which contributes to the economic viability of this alternative Taking this into consideration, this work has developed a software sensor for determination of biomass, substrate and product from secondary measures such as turbidity, pH, CO2 flow rate and temperature, using an artificial neural network that combines the mass balance equations with neural networks that describe the kinetics of the fermentation process. The fermentation process is as raw material a mixture of hydrolyzed and cane molasses 75% and 25% volume, respectively. This type of composition could be typical of the second generation of the ethanol production process (making use of the bagasse hydrolysis) coupled with processes of first generation (making use of the juice extracted from sugar cane, which it's a conventional process already exists).Thus the developments made in this work can be applied not only to conventional processes, but also to possible processes of second generation / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

In this research some kinds of masonry walls have been used as internal divisions in three Brazilian dwelling buildings to determine the airborne sound reduction, by experimental tests in field and computer simulations. The masonry walls studied are composed by massive bricks, bored ceramic blocks (6 and 4 holes) and structural (7 and 10 MPa), with mortar lining in both sides. The acoustic evaluations, in field, were accomplished according to the international rules ISO 140 part 4, ISO 717 part 1 and ISO 354. The determination of the airborne sound reduction among places it was accomplished from a direct and indirect sound transmission of constructive elements of the edifications, according to the EN 12354 rule part 1 and using a commercial computer program. The mainly results of this research showed the weighted values of the level standard difference (DnT,w) vary from 37 to 44 decibels to the evaluated walls. It was also observed the difference of 2 dB among the weighted values of the level standard difference (DnT,w) and the apparently sound reduction (R w). Almost all the masonry walls evaluated reached the minimum recommended values by the NBR 15575. In general, it happened a relation between the experimental results and the computer simulations, mainly with the weighted values relation and the isolation curves of the structural masonry walls. The computer simulation of the airborne sound transmission can be a good project tool, besides the initial datas don t represent properly the masonry material components evaluated, due to the national datas more complete and precise. / Neste trabalho são avaliadas alguns tipos de paredes de alvenaria utilizadas como divisórias internas em três edifícios habitacionais brasileiros para determinar a redução sonora aérea, através de ensaios experimentais em campo e de simulações computacionais. As paredes de alvenaria estudadas são compostas por tijolos maciços, blocos cerâmicos furados (6 e 4 furos) e estruturais (7 e 10 MPa), com revestimento de argamassa em ambos os lados. As avaliações acústicas, em campo, foram realizadas de acordo com as normas internacionais ISO 140 parte 4, ISO 717 parte 1 e ISO 354. A determinação da redução sonora aérea entre ambientes foi realizada a partir da transmissão sonora direta e indireta dos elementos construtivos das edificações, conforme a norma EN 12354 parte 1 e utilizando um programa computacional comercial. Os resultados principais desta pesquisa mostram que os valores ponderados da diferença padronizada de nível (DnT,w) variaram de 37 a 44 decibéis para as paredes avaliadas. Também, foi observada uma diferença de 2 dB entre os valores ponderados da diferença padronizada de nível (DnT,w) e do índice de redução sonora aparente (R w). Praticamente, todas as amostras de paredes de alvenaria avaliadas atingiram os valores mínimos de desempenho recomendados pela NBR 15575. Em geral, ocorreu uma boa correlação entre os resultados experimentais e as simulações computacionais, principalmente com relação aos valores ponderados e as curvas de isolamento das paredes de alvenaria estrutural. A simulação computacional da transmissão sonora aérea pode ser uma boa ferramenta de projeto, apesar dos dados de entrada não representarem fielmente as propriedades dos materiais componentes das alvenarias avaliadas, devido à carência de dados nacionais mais completos e precisos.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work aims to study the computational training of new phases of materials based on carbon nanotubes using as precursor materials. The procedure consists in simulate bundle formed by carbon nanotubes (NTC) (5, 5), (6, 6) and (7, 7) under hydrostatic pressure of 10, 15, 20, 25 and 30 GPa The present study was through the method of ab initio molecular dynamics, as implemented in the SIESTA code. The bundles of nanotubes were studied through a unit cell containing four nanotubes, using the periodic boundary conditions. As a result, for nanotubes (5, 5) of 10 GPa it has occurred a phase transition similar to graphite, which has graphene sheets stacked with the atoms distant from the first neighboring 1.42 Å, indicating the formation of a structure rich in sp2 hybridization. By applying to the nanotubes 30 GPa (5, 5) and (7, 7), there was an amorphous structure similar to cubic diamond with carbon atoms distant from the first neighboring 1.54 Å, indicating a phase with rich sp3 bonds. Finally, for all other combinations, the results were the transition to amorphous structures, varying according to the diameter of the nanotube and the pressure applied, the ratios of sp2 and sp3 carbon, as well as the distances found for the first neighbors were approximately 1.48 Å indicating the formation of transitional phases between sp2 and sp3 hybridizations. / O presente trabalho tem por objetivo o estudo computacional da formação de novas fases de materiais à base de carbono utilizando nanotubos como materiais precursores. O procedimento consiste em simular feixes formados por nanotubos de carbono (NTC) (5, 5), (6, 6) e (7, 7) sob pressão hidrostática de 10, 15, 20, 25 e 30 GPa. A realização desse estudo se deu através do método de Dinâmica Molecular ab initio, conforme implementada no código SIESTA. Os feixes de nanotubos foram estudados através de uma célula unitária contendo quatro nanotubos, valendo-se das condições periódicas de contorno. Como resultado, para os nanotubos (5, 5) à 10 GPa ocorreu a transição para uma fase semelhante ao grafite, a qual possui folhas de grafeno empilhadas, com átomos distantes a 1,42 Å dos primeiros vizinhos, indicando a formação de uma estrutura rica em hibridizações sp2. Para a aplicação de 30 GPa aos nanotubos (5, 5) bem como aos (7, 7), observou-se uma estrutura amorfa, semelhante ao diamante cúbico, com átomos de carbono distantes 1,54 Å dos primeiros vizinhos, indicando uma fase rica em ligações sp3. Finalmente, para as demais combinações, os resultados foram a transição para estruturas amorfas, variando conforme o diâmetro do nanotubo e a pressão aplicada, a relação de carbonos sp2 e sp3, bem como as distâncias encontradas para os primeiros vizinhos, que foram de aproximadamente 1,48 Å, indicando a formação de fases transitórias entre as hibridizações sp2 e sp3.

Este trabalho tem por objetivo principal propor uma sistematização de procedimento para a realização de Reproduções Simuladas Virtuais dos Fatos (RSF 3D). Dentre os objetivos específicos, buscou-se analisar processos criativos do Design de produto quanto à aplicabilidade destes na técnica pericial dos exames de Reprodução Simulada dos Fatos (RSF) e comparar estes processos de Design com técnicas de RSF, juntamente com as de animações forenses. Também se buscou sistematizar um procedimento baseado em análises comparativas de processos de Design, RSF e animações forenses para que fosse possível aplicar o procedimento proposto e comparar os resultados obtidos com o procedimento tradicional de RSF e o de RSF 3D a fim de ser verificada a aplicabilidade deste procedimento. Para tanto, a fundamentação teórica abordou temas como Design e Criminalística. Da área do Design foram estudados os fundamentos de Design contra o crime e suas aplicações em Criminalística bem como foram abordados alguns dos principais processos de projeto de produto. Da Criminalística, as pesquisas foram focadas nos fundamentos da perícia criminal, nos processos existentes para a realização de exames de RSF e de animações forenses. O assunto de animações forenses foi pesquisado, também, quanto as suas origens e recomendações adotadas pela justiça Norte-Americana, tidas como parâmetro de aceitação naquele país para animações computadorizadas em processos judiciais. Foi feito um levantamento das metodologias de animação forense já publicadas juntamente com alguns casos de aplicação realizados pela autora ao longo de oito anos atuando no IGP-RS enquanto perita criminal. A metodologia deste trabalho consistiu na seleção de um processo de Design que melhor atendesse aos fundamentos de perícia criminal aplicados aos exames de reprodução simulada dos fatos. Este método de Design adotado norteou a proposta do procedimento de realização de reproduções simuladas dos fatos tridimensionais, o qual foi criado a partir da sistematização dos processos de RSF e de animações forenses pesquisados. A sistematização de procedimento proposta foi submetida a um teste de verificação de aplicabilidade que consistiu na aplicação das etapas partindo-se de um caso de RSF atendido pela autora. O teste obteve sucesso em sua avaliação, a qual consistiu na comparação do exame realizado com o resultado obtido e, também, no atendimento aos quesitos de avaliação de RSF 3D propostos nesta pesquisa. O procedimento proposto revelou novas possibilidades de exames para os casos de RSF e, consequentemente, novos tipos de conclusões periciais. Com isso, verificou-se que o Design virtual pode cumprir um importante papel social, contribuindo para a elucidação de crimes. / The main objective of this paper is to propose a procedure systematization to make a simulated virtual reproduction of facts (SRF 3D). As specific objectives, we aimed to analyze the creative processes of the product's Design concerning their applicability in the forensic technique of simulated reproduction of facts (SRF) exams and compare these processes of Design to SRF techniques as well as to forensic animation techniques. We also aimed to systematize a procedure based in comparative analysis of Design processes, SRF and forensic animation to make possible the application of a proposal procedure and the comparison of the obtained results with the traditional procedure of SRF and SRF 3D to finally verify the applicability of this procedure. Therefore, the theoretical foundations have presented topics such as Design and Criminalistics. Concerning Design, the fundamentals of design against crime and its application in criminalistics were studied, as well as some main processes of the product's project. In Criminalistics, the researches focused in the fundamentals of forensics, in the existing processes to perform examination of simulated reproduction of facts and forensic animations. The subject forensic animation was also researched about its origins and the recommendations adopted by the U.S. justice, which are taken as parameter for acceptance in the country for computer animation in lawsuits. A research concerning already published forensic animation methodologies was conducted as well as some application cases made by the author over the eight years working in the IGP-RS as forensic expert. This paper's methodology is based in the selection of a Design process that better attend to the fundamentals of forensics applied to the exams of simulated reproduction of facts. The Design method used has guided the procedure proposal of performing tridimensional simulated reproduction of facts, which was created based on the systematization of the SRF and forensic animation processes researched. The proposed procedure systematization was subjected to a test for verification of applicability, that consisted in the application of the steps from a SRF case in which the author worked as a forensic expert. The test was successful in its evaluation, that consisted in comparing the exam with the result and, also, by the meeting of the requirements of the evaluation SRF 3D proposed in this research. The proposed procedure has revealed new possibilities of exams to the cases of SRF and, consequently, new types of forensics conclusions. With this, it was found that the virtual Design can accomplish an important social role, contributing to the solving of crimes.

Orientador: Evandro Conforti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-26T17:49:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Figueiredo_RafaelCarvalho_D.pdf: 7764328 bytes, checksum: 3a3b008ba1f610e5a7c3ef694ff3f04d (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O desempenho de chaves eletro-ópticas baseadas em amplificadores ópticos a semicondutor (SOA), incluindo experimentos e simulações usando diferentes formatos de pulso na injeção de corrente elétrica, é apresentado. Quatro SOAs com características físicas distintas são analisados de acordo com seu comportamento de chaveamento. Em seguida, com o intuito de melhorar a resposta eletro-óptica dos SOAs, uma nova técnica de injeção de multi-impulso (MISIC ¿ Multi-Impulse Step Injected Current) é apresentada, alcançando tempo de subida ultrarrápido (115 ps) com baixo overshoot (< 30 %) e alto contraste óptico (30 dB). Os resultados obtidos podem permitir aplicações usando SOAs, por exemplo, como chaves eletro-ópticas em redes de Data Centers, reduzindo a latência de chaveamento entre os nós e compensando perdas por divisões do sinal. Além disso, os circuitos equivalentes para três diferentes SOAs (dois encapsulados e um sem encapsulamento) são propostos. Os modelos são validados através de comparações dos resultados numéricos e experimentais, com boa concordância. A modelagem é realizada em programas de análise de circuitos, exigindo pouco recurso computacional e possibilitando a inclusão dos elementos parasitas das montagens de micro-ondas e dos chips dos dispositivos / Abstract: The performance of electro-optical space switches based on semiconductor optical amplifiers (SOA), including experiments and simulations using different formats of the electrical current injection pulses, is presented. Four SOAs with distinct physical characteristics are analyzed according to their switching behavior. Then, to improve the SOAs¿ electro-optical response, a new Multi-Impulse Step Injected Current (MISIC) technique is presented, achieving ultrafast switching time (115 ps) with low overshoot (< 30 %) and high optical contrast (30 dB). The results obtained might enable SOA applications, for example, as electro-optical switches in Data Center Networks, reducing switching latency between nodes and compensating signal¿s splitting losses. Furthermore, the equivalent circuits for three different SOAs (one chip-on-carrier and two encapsulated) are proposed. The models are validated by comparisons involving numerical and experimental results, with good correspondence. The modeling is carried out using circuit analysis software, requiring small computational resources and enabling the inclusion of parasitic elements of SOA devices¿ chip and microwave mounts / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica