Orientador: Sérgio Tonini Button / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-27T18:58:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Batalha_MarioHenriqueFernandes_M.pdf: 5393156 bytes, checksum: a53f9730323b17df3ef4631f7f7de1e7 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Este estudo teve como finalidade avaliar a estampabilidade de chapas de aço de ultra-alta resistência mecânica (da sigla inglesa UHSS), neste caso o aço DIN 27MnCrB5-2 (nº 1.7182), para a estampagem a quente com estiramento controlado. Esse processo é conhecido por associar a alta produtividade da estampagem com o tratamento térmico de têmpera durante a conformação, o que se torna vantajoso no caso de aços UHSS, já que simultaneamente, reduz os esforços durante a conformação, praticamente elimina o efeito de retorno elástico e permite gerar produtos com limite de resistência superior a 1.500 MPa. O objetivo principal de associar a redução de espessura à estampagem a quente é de gerar uma peça que atenda aos esforços aplicados e que não apresente variações bruscas de microestrutura devidas à variação local na têmpera ou pela união de chapas que seria uma alternativa para a obtenção de seções com espessuras diferentes. Além disso, também tem-se por objetivos elevar a complexidade geométrica, diminuir o peso do componente estrutural e reduzir o custo de produção. Nesse caso, buscou-se avaliar a capacidade do material de confeccionar peças com redução de espessura variável durante a conformação a quente, por meio da análise dos limites de conformabilidade, obtidos pelo ensaio Nakazima em um modelo real e outro virtual, no caso, utilizando o software Forge 2008 ® que é baseado no método de elementos finitos. Além disso, foi confeccionado um componente com variação de espessura em sua parede, a fim de exemplificar em um modelo real a aplicação das informações obtidas no ensaio Nakazima. Ao final da análise, foi possível determinar uma faixa de deformação verdadeira segura de trabalho, válida para os diferentes estados de tensão e deformação, e verificou-se uma coerência na previsão do modelo virtual previamente calibrado com os resultados experimentais / Abstract: This study aimed to evaluate the formability of ultra-high strength steel (UHSS), in this case the DIN 27MnCrB5-2 (No. 1.7182), for hot stamping with controlled stretching. The process is known by its high productivity in stamping with simultaneous heat treatment of quenching, which is advantageous in the case of UHSS steel, since it simultaneously reduces the loads during forming, practically eliminates the "springback" effect and generates products with ultimate tensile strength exceeding 1.500 MPa. The main purpose of associating the reduction of thickness with hot stamping, is to generate a continuous structure that support the loading, or in other words, without abrupt changes in microstructure due to local variation in quenching conditions or welding of blanks which is another alternative to obtain parts with different thickness along the product. Moreover, it allows high geometric complexity, reduce component weight and reduce the cost of production. In this context, it was evaluated the capacity of the material to produce parts with variable thickness reduction during forming, by analyzing the limits of formability obtained by Nakazima test in a real and virtual model with the software Forge 2008 ® which is based in the Finite Element Method. Furthermore, it was manufactured a component with varying thickness in its wall, in order to exemplify the application of the data obtained in the Nakazima tests. After the analysis, it was determined a range of safe deformation, valid for the different states of stress and strain, also it was noticed a consistency in predicting hot formability between the virtual calibrated model and experimental results / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Odilon Divino Damasceno Couto Júnior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-28T03:39:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Covacevice_AllanCassioTrevelin_M.pdf: 15137963 bytes, checksum: 6269264b01d872c4b40e0034a1575cf5 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Neste trabalho, implementamos cálculos feitos através do método de elementos finitos no estudo de propriedades mecânicas e ópticas de microcavidades ópticas planares (POMCs) quando estas estão sob os efeitos de modulação induzidos por ondas acústicas de superfície (SAWs). Começamos resolvendo separadamente os problemas de modulação mecânica e caracterização de modos ópticos. Após isso, fundimos esses dois modelos em um terceiro, permitindo a caracterização da modulação acusto-óptica do sistema, o que nos permite também calcular as alterações induzidas nas propriedades ópticas das POMCs devido às SAWs. Concentramos nossa atenção em POMCs que possuem refletores de Bragg (DBRs) compostos por camadas de materiais fortemente piezoelétricos, como o ZnO e o LiNbO3. Mostramos que, usando em torno de 10 DBRs acima e abaixo da cavidade óptica, POMCs baseadas em ZnO/SiO2 e LiNbO3/SiO2 poderiam, em princípio, apresentar fatores de qualidade excedentes a 104. O alto confinamento de luz na cavidade permite-nos observar efeitos relacionados ao forte acoplamento fóton-fônon induzido pelas SAWs. Em particular, mostramos como a presença de SAWs confere a formação de super-redes ópticas dinâmicas induzidas acusticamente, as quais são caracterizadas pela dobradura ("folding") da dispersão dos fótons na cavidade, e pelo surgimento de "mini" zonas de Brillouin. Nossos resultados estão de acordo com resultados experimentais presentes na literatura. Eles abrem a possibilidade de caracterização de modulações acusticamente induzidas em sistemas de camadas arbitrários e criam uma plataforma muito boa para interpretação de resultados experimentais / Abstract: In this work, we implement finite element method calculations to study the mechanical and optical properties of planar optical microcavities (POMCs) under the strain modulation induced by surface acoustic waves (SAWs). We start by solving separately the problems of mechanical modulation and optical mode characterization. Afterwards, we merge the two models in a single one which enables the characterization of the acousto-optic modulation in the system and allows us to calculate the SAW induced modification in the optical properties of POMCs. We concentrate our attention in POMCs which have distributed Bragg reflectors (DBRs) composed of layers of highly piezoelectric materials like ZnO and LiNbO3. We show that, using around 10 DBRs on top and below the optical cavity layer, POMCs based on ZnO/SiO2 and LiNbO3/SiO2 could, in principle, have Q-factors exceeding 104. The strong light confinement in the cavity allows us to the observe effects related to the strong photon-phonon coupling induced by the SAW. In particular, we show how the presence of SAWs leads to the formation of acoustically induced dynamic optical superlattices, which are characterized by the folding of photon dispersion in the cavity and the appearance of "mini" Brillouin zones. Our results are in very good agreement with experimental results reported in literature. They open the possibility of characterization of acoustically induced modulation in arbitrary layered systems and create a very good platform for interpretation of experimental results / Mestrado / Física / Mestre em Física / 2013/118635-2 / 2012/11382-9 / CAPES / FAPESP

Projetar sistemas de janela considerando a adequação climática envolve lidar com os efeitos do meio externo, que são dinâmicos, e com estratégias que podem ser conflitantes, tais como o controle do ganho de calor solar e aproveitamento da iluminação natural, ambos elementos provenientes da radiação do Sol. Parte-se do princípio de que isso é feito considerando o impacto de diferentes variáveis de projeto em diferentes indicadores de desempenho simultaneamente, para suporte a decisão. O estudo do efeito dessas variáveis de projeto da janela quando combinadas ainda não é consolidado, especialmente no caso de localidades de baixa latitude. O objetivo geral desta pesquisa de doutorado é avaliar sistemas de janela estáticos e dinâmicos para suporte a decisões de projeto arquitetônico, quanto a diferentes critérios de desempenho relacionados à iluminação natural e uso de energia, de forma integrada. São estudados sistemas de janela compostos por uma abertura envidraçada e proteções solares de aletas horizontais externas, fixas e móveis. O recorte engloba edificações com uso de escritório no contexto do clima quente e úmido da cidade de Maceió-AL. Para isso, simulações computacionais integradas utilizando os softwares Daysim e EnergyPlus foram realizadas, considerando o acionamento das lâmpadas apenas quando a luz natural não fosse suficiente para atender ao uso do ambiente. As variáveis de projeto analisadas foram: percentual de área de abertura, tipo de vidro, ângulo de sombreamento, quantidade de aletas, tipo de acionamento do sistema de proteção solar e orientação da abertura. As soluções arquitetônicas resultantes das combinações de todas as variáveis entre si foram avaliadas com relação à disponibilidade e distribuição da luz natural e demanda de energia elétrica para condicionamento do ar e iluminação artificial no ambiente interno, e classificadas segundo dois indicadores principais. Foram identificadas as variáveis de projeto dentre as analisadas com maior potencial de impacto no desempenho obtido em diferentes situações. Os resultados mostraram que é possível uma alternativa se encontrar em uma faixa de 10% melhores cenários nos dois indicadores ao mesmo tempo. Observou-se ainda que, apesar de a demanda de energia para condicionamento do ar ser frequentemente maior do que a demanda para iluminação, o desempenho da abertura quanto à iluminação pode ter um peso decisivo na escolha de projeto, pois este indicador de desempenho é mais sensível às variáveis da janela estudadas do que o primeiro. Por fim, observou-se que os protetores solares dinâmicos não são garantia de melhoria de desempenho em relação a sistemas estáticos. / Designing window systems in a climate responsive way involves dealing with the effects of the external environment, which are dynamic, and strategies that may conflict, such as daylight and control of solar heat gains, both elements related to the sun. This research assumes that this is done considering the impact of different design variables in different performance indicators simultaneously, for decision support. The study of the effect of window design variables when combined is not yet consolidated, especially in case of low latitude locations. The general objective of this doctoral research is to evaluate static and dynamic window systems to support architectural design decisions regarding different performance criteria related to daylight and energy use, in an integrated manner. The studied window system consists of a glazed opening and external horizontal slat-type shading devices, fixed and mobile, in offices in the hot and humid climate of the city of Maceió-AL. For this, computer integrated simulations using Daysim and EnergyPlus software were carried out, considering the activation of the lighting system only when daylight is not sufficient to meet the usage requirements. The design variables analyzed were window-to-wall ratio, glazing type, cut-off angle, number of slats, type of shading control and orientation. Architectural solutions resulting from combinations of all variables were evaluated regarding the availability and distribution of daylight and electricity demand for air conditioning and artificial lighting in the indoor environment. The solutions were then rated and ranked according to two main indicators. The design variables among the analyzed with potential of high impact in the obtained performance in different situations were identified. The results showed that it is possible an alternative be in a range of 10% best scenarios in the two criteria at the same time. It was also observed that, although the energy demand for conditioning air often be greater than the lighting energy demand, the performance of the window on daylight can have a decisive weight on the design choice, because this performance indicator is more sensitive to the window variables than the first. Finally, it was observed that the dynamic shading systems are not performance-enhancing guarantee compared to static systems.

Sistemas morfológicos quantitativos são descritos por medidas contínuas. A relação genética entre essas características dos indivíduos é representada pela matriz de covariância genética aditiva, a matriz G. Entender a evolução da matriz G, portanto, é de suma importância para compreender os padrões de diversificação encontrados na natureza. Neste trabalho estudamos modelos computacionais para a evolução de traços contínuos em populações naturais, sujeitas a variados tipos de seleção e condições internas, focando no problema da evolução dos padrões de integração e modularidade nessas populações. Testamos dois modelos com diferentes combinações de parâmetros em sua capacidade de reproduzir e elucidar padrões naturais. Seleção direcional correlacionada se mostrou uma força importante na criação desses padrões de covariação e a seleção estabilizadora correlacionada se mostrou fundamental para a manutenção desses padrões / Quantitative morphological systems are described by continuous measurements. The genetic relation between these characteristics of the individuals is represented by the genetic additive co-variance matrix, the G matrix. Understanding the evolution of the G matrix is, therefore, of paramount importance for proper interpretation of the patterns of diversification we observe in nature. In this work we study computational models for the evolution of quantitative traits in natural populations, subject to different natural selection and internal conditions, focusing on the problem of the evolution of the pattern of morphological integration and modularity. We test two models with different sets of parameters in their ability to reproduce and elucidate natural patterns. Directional correlated selection was necessary for the shaping of the patterns of morphological integration, and correlated stabilizing selection was fundamental to the maintenance of these patterns

O elevado consumo energético de edificações para o seu condicionamento térmico já é um dos maiores impactos ambientais da construção civil nos países desenvolvidos e, progressivamente, vem se tornando uma preocupação também nos países em desenvolvimento. Uma alternativa renovável relativamente recente, tanto para aquecimento como para resfriamento, são as bombas de calor geotérmicas (ground source heat pumps, GSHPs), que se valem da inércia térmica do solo para reduzir significativamente a demanda energética em relação ao ar. Apesar do seu grande potencial em reduzir o consumo de energia e as emissões de carbono, esta tecnologia ainda é quase inexistente na América Latina, não somente devido à falta de conhecimento ao seu respeito, mas também pela incerteza quanto à sua viabilidade frente a um custo inicial mais elevado. Embora existam muitas pesquisas sobre o funcionamento de GSHPs, grande parte do conhecimento prático quanto ao projeto, desempenho e viabilidade é baseada na experiência dos primeiros países onde a tecnologia começou a se tornar popular, e não pode ser assumida automaticamente como válida em outras situações sem uma avaliação prévia Estudos anteriores apontaram que o retorno econômico de GSHPs tende a ser maior em climas mais frios, enquanto a eficiência tende a ser maior em climas mais amenos, mas com sazonalidade. Por apresentar um bom balanço destas características, o Estado do Rio Grande do Sul apresenta potencial para um desempenho elevado de GSHPs. O objetivo deste trabalho é estimar os níveis de eficiência que esta tecnologia pode atingir em uma cidade de referência no Estado, assim como seu retorno econômico frente a ASHPs (air source heat pumps, ou seja, aparelhos de ar condicionado, ou A/C), seus limitantes e as dificuldades de projeto. Uma edificação unifamiliar residencial em Porto Alegre, projetada especialmente para estudos de sustentabilidade, foi utilizada como caso de estudo para o projeto conceitual completo de um GSHP vertical, um GSHP horizontal e um ASHP. Foram estimadas a demanda de energia e os custos de operação e de implantação para determinadas condições, que foram comparadas em um estudo de viabilidade econômica. Após, os resultados foram extrapolados por uma análise de sensitividade para condições mais genéricas de consumo. Através dos cálculos, observou-se que a tecnologia de GSHPs atingiu o dobro da eficiência dos A/C mais eficientes disponíveis para o caso de estudo. Economicamente, a tecnologia também se mostrou viável, e foram estimados limitantes econômicos a esta viabilidade. Por fim, o processo de projeto desenvolvido pode servir de auxílio a novos projetistas na área. / The high energy consumption in buildings for their thermal conditioning is already one of the greatest environmental impacts of civil construction in developed countries and, progressively, is also becoming a concern in the developing countries. A relatively recent renewable alternative, as much for heating as for cooling, are the ground source heat pumps, GSHPs, which take advantage of the thermal inertia of the ground to significantly decrease the energy demand comparing to air as a source. In spite of their huge potential for decreasing energy comsumption and carbon emissions, this technology is still almost inexistent in Latin America, due not only to lack of awareness, but mainly to uncertainties about their feasibility because of their higher investment cost. Although there are many researches about the characteristics and operation of GSHPs, great part of the practical knowledge as to the design, performance and feasibility is based in the experience from the first countries where the technology spreaded, and cannot be automatically assumed as valid without a previous evaluation. Former studies indicated that the economic profit of GSHPs tends to be higher in colder climates, while the efficiency tends to be higher in milder, but still seasonal climates. For presenting a good balance among these factors, the Rio Grande do Sul State shows potential for a high performance of GSHPs The objective of this work is to estimate the efficiency levels that can be reached by this technology in a reference city in the State, as its financial feedback compared to ASHPs (air source heat pumps, the traditional air conditioners, or A/C), its limitations and the design difficulties. A residential single-family building in Porto Alegre, specifically designed for sustainability studies, was used as case study for the complete conceptual design of a vertical GSHP, a horizontal GSHP and an ASHP. The energy demand and operation and installation costs for specific conditions were estimated and compared in a economic feasibility study. After, the results were extrapolated through a sensitivity analysis for more generic situations of consumption. Through the calculations, it was observed that the technology achieved twice the efficiency of the most efficient A/C available for the case study. Economically, the technology showed itself viable, and economic limitations were also estimated. At last, the developed design process can also serve as aid to new designers in the field.

O presente trabalho tem por objeto o clima urbano, entendido como a ambiência térmica de uma área limitada, gerada pela interação entre a atmosfera e o ambiente construído de uma cidade, ou de parte dela, que afeta as condições de conforto térmico do pedestre e o consumo energético das edificações. O objetivo geral deste trabalho é gerar uma metodologia de avaliação da ambiência térmica urbana cujos resultados se prestem a orientar decisões de projeto e gestão nas cidades brasileiras. Busca-se verificar a hipótese de que a ocupação urbana pode ser descrita somente através de variáveis que são frequentemente utilizadas na legislação urbana taxa de ocupação, coeficiente de aproveitamento e recuos e que estas variáveis são suficientes para que se determine a ambiência térmica de um determinado espaço urbano. O método de trabalho se dividiu em duas etapas, uma dedutiva, na qual modelos de simulação do comportamento térmico urbano foram estudados e/ou desenvolvidos, e outra indutiva, na qual os modelos encontrados foram aplicados a um estudo de caso, com o objetivo de avaliar a relação entre os resultados ambientais e a ocupação da área. Neste processo, foram utilizados modelos analíticos, programas computacionais de simulação de fluidodinâmica e ferramentas de geoprocessamento. Os resultados obtidos levaram a uma refutação da hipótese, considerando-se que outras variáveis devem ser incorporadas ao planejamento urbano e às legislações de uso e ocupação do solo, caso se queira determinar de forma adequada o impacto de uma área na ambiência térmica. Foram propostas equações de regressão que relacionam a ocupação urbana com variáveis meteorológicas locais. Apesar da aplicabilidade limitada, tais equações podem ser utilizadas para gerar recomendações gerais de planejamento. O processo desenvolvido para obter as equações pode ser utilizado na avaliação comparativa de áreas urbanas e, com a incorporação de critérios de qualidade e metas, pode ser transformado em um procedimento para avaliação de desempenho urbano. / This paper deals with the urban climate, defined as the thermal environment of a limited area, generated by the interaction of the atmosphere and a city, which affects thermal comfort of pedestrians and energy consumption of buildings. The main objective is to develop an assessment methodology for the urban thermal environment, the results of which can support design and planning decisions in Brazilian cities. The hypothesis is that usual planning variables plot ratio, plan density index and setbacks suffice as means to describe urban occupation and to determine its thermal environment. The method consists in two phases: a deductive one, in which thermal simulation models were studied or developed, and a inductive one, in which the researched models were used to assess a study case. The assessment results were superposed with occupation parameters for the area, in order to determine correlations among environmental and occupation variables. During this process, the research included the use of analytical models, CFD simulation and GIS tools. The results did not corroborate the hypothesis. This lead to the conclusion that other variables must be incorporated to urban planning, in order to determine the impact of occupation on thermal environment. Regression equations were developed, relating occupation parameters and thermal and energetic variables. Even though their applications are limited, they may be used as a rule of thumb method for early design stages. The method developed for the obtaining of the equations may be used for evaluating comparatively different occupation proposals. If performance criteria are determined, the method may be transformed into a urban thermal performance assessment method.

O objeto deste trabalho é o desempenho térmico da produção recente de edifícios residenciais multifamiliares em São Paulo, lançados entre 2005 e 2014, considerando o contexto urbano e climático em transição, visando às condições de conforto térmico. O objetivo é quantificar, por meio de estudos paramétricos com simulações computacionais termodinâmicas, o efeito de elementos, tanto intrínsecos quanto externos, aos edifícios sobre as condições de conforto térmico no clima atual e, em um segundo momento, no futuro (cerca de 50 anos à frente) identificando as melhores estratégias de projeto e operação para o conforto térmico. A hipótese é de que algumas práticas de projeto e operação correntes nos edifícios residenciais multifamiliares, que incluem o uso da varanda como ambiente interno da unidade e a vedação envidraçada de maiores proporções, tudo isso conjugado com as pequenas dimensões das unidades e os decorrentes prejuízos à ventilação natural, fazem com que esse estoque edificado, operando em modo naturalmente ventilado, apresente um desempenho térmico insatisfatório para o conforto térmico, e que isso vai ocorrer em uma parcela considerável do tempo de uso. No entanto, a varanda, valorizada nos edifícios residenciais multifamiliares verticais recentes, quando usada de fato como elemento de transição, consegue ser o vetor de melhoria do conforto térmico interno através da promoção de diferentes possibilidades de operação, incluindo sombreamento e ventilação. O estudo parte de uma leitura de grandes temas relacionados, passa por estudos de casos reais de apartamentos residenciais e estudos de clima urbano e realiza simulações computacionais termodinâmicas de desempenho térmico de uma unidade residencial considerada representativa da produção recente do mercado imobiliário de edifícios verticais multifamiliares. O método é indutivo, por meio de levantamentos de dados e elaboração de um modelo representativo (Ap Base) para as simulações computacionais, e dedutivo, por meio de comparações entre os diversos resultados obtidos pelas simulações computacionais nas diferentes configurações propostas. Dos estudos de simulação computacional depreende-se que, para os padrões construtivos de unidades residenciais em edifícios verticais praticados pelo mercado, alcançar o conforto ambiental em modo de operação naturalmente ventilado será um desafio de maiores dimensões nos cenários de aquecimento global e urbano vislumbrados. A diminuição de massa térmica aliada ao aumento das superfícies envidraçadas não sombreadas e reduzidas possibilidades de ventilação nos ambientes são os principais fatores que contribuem para o aquecimento em edificações. A presença da varanda, por sua vez, é positiva quando ela assume diversas possibilidades de configuração, atuando e sendo ocupada como um ambiente de transição de fato e não como um dos cômodos internos à residência; deste modo ela pode ser vetor das melhores práticas de operação na busca do conforto térmico. Portanto, os resultados comprovam a hipótese inicial, destacando-se que elementos que possibilitem a operação das aberturas, em especial aquelas ligadas à varanda, a saber, envidraçamento externo, porta entre varanda e estar e elemento sombreador externo, precisam estar disponíveis para serem operados pelo usuário, que deve estar apto a perceber as melhores possibilidades de operação e realizá-las. / The objective of this work is the thermal performance of the recent multifamily residential building production in São Paulo, launched between 2005 and 2014, considering the urban and the transition climate contexts aiming at the thermal comfort conditions. The objective is to quantify, through parametric studies using thermodynamic computational simulations, the effect of both intrinsic and external elements on the thermal comfort conditions in the current climate and, in a second moment, in the future about 50 years ahead, identifying the best design and operation strategies for the thermal comfort. The hypothesis is that some current design and operation practices in multifamily residential buildings, which include the use of the balcony as an interior environment and the large glass enclosures combined with the apartment\'s small area and the insufficient natural ventilation possibilities, result in poor thermal comfort performance of this free running building stock in a considerable part of its lifespan. However, the balcony, valued in the recent multi-family residential buildings, when in fact used as a transition space, can be the vector of internal thermal comfort improvements by promoting different operation possibilities, including shading and ventilation. This study starts from a broader context, observing real residential apartments\' study cases, going into urban climate studies and performing thermodynamic simulations of a residential apartment considered representative of the recent vertical multifamily building production of the local real estate market. The method is inductive, through data surveys and elaboration of a representative model (Ap Base) for the simulations, and deductive, through comparisons between the several results obtained by the simulations in the different configurations proposed. From the simulation studies, it can be concluded that, for the building standards of residential apartments in vertical buildings practiced by the market, achieving thermal comfort in free running mode will be a major challenge in the envisioned global and urban heating scenarios. The decrease of the thermal mass coupled with the unshaded large glazed surface area and reduced ventilation possibilities are the main factors for the building heating. The balcony, in turn, is positive when it assumes several configuration possibilities, acting and being occupied as a transitional environment in fact and not as an interior room; in this way it can be a vector of the best operating practices in the search for thermal comfort. Therefore, the results confirm the initial hypothesis, emphasizing that elements allowing the opening operation, especially the ones connected to the balcony, namely external glazing, door between balcony and living room and external shade element, must be available to be operated by the user, who must be able to perceive the best possible operation and perform it.

A aplicação eficiente de agrotóxicos é um desafio na produção agrícola, mesmo considerando os avanços com a agricultura de precisão. O efeito deriva é o principal responsável pela ineficiência no controle das pragas ou doenças, pelo desperdício de recursos e pela contaminação ambiental. Para minimizar a deriva é essencial conhecer as condições ambientais como vento, temperatura e umidade. Esta pesquisa propõe o uso das redes de sensores sem fio como sistema de monitoramento ambiental e de suporte ao processo de pulverização agrícola, especialmente a pulverização executada por aeronave. São propostas três funcionalidades para o sistema: avaliação das condições ambientais, verificando se as condições estão apropriadas para a pulverização, buscando minimizar a ocorrência da deriva; suporte na definição e manutenção da rota do veículo pulverizador por meio dos dados do vento, de modo a efetuar ajustes na rota de pulverização e manter a aplicação do defensivo agrícola na área alvo; e a avaliação da eficácia da pulverização por meio dos dados da deposição do produto pulverizado coletados pela rede de sensores. Para viabilizar a utilização das redes de sensores sem fio no controle da deriva é proposto um protocolo de roteamento de dados que visa garantir a coleta dos dados pelos nós e a entrega para o veículo pulverizador, mesmo sendo ele um avião e se deslocando em alta velocidade. Para demonstrar a viabilidade do sistema proposto, foi desenvolvido um sistema de simulação computacional que considera os aspectos das redes de sensores sem fio e as características do protocolo de roteamento proposto. Os resultados demonstraram sua viabilidade, demonstrando que as redes de sensores sem fio podem ser utilizadas como suporte em um sistema de controle da deriva, incrementando a qualidade da pulverização, reduzindo custos e a contaminação ambiental. / The efficient application of low cost pesticides is a challenge for agricultural production. Pesticide drift is the major cause of money loss, inefficiency in crop disease control, and environmental contamination in the crop spraying process. At the time of application, it is essential to know the environmental conditions, such as wind, temperature and humidity to minimize contamination by pesticide drift. This study proposes the use of wireless sensor networks in a support and control system for crop spraying, especially in aircraft application methods. Three system functionalities are proposed: In the first case, the sensor network evaluates environmental data at the time of application to notify the user if the environmental conditions are suitable for continuing with the application. The second case evaluates the wind speed and its direction to suggest corrections in the path of a spray vehicle. Due to this alteration in the vehicle path, the pesticide will be applied only in the appropriate area. The final case involves collecting data samples and analyzing the quality of the spraying operation by evaluating the deposition of pesticide over the crop. This work proposes a new routing data protocol to make possible the use of wireless sensor networks in aerial crop spraying. It ensures that the sensor node data will be delivered to the sink node. Through computer simulations, wireless sensor networks are shown to be useful in crop spraying to minimize and to control pesticide drift, to improve the quality of application, to reduce environmental contamination and to reduce costs and the duration of the application operation.

Neste projeto foi desenvolvido um método computacional para verificação da melhor combinação tela intensificadora - filme para exames mamográficos através do estudo de suas características sensitométricas. O software, desenvolvido em ambiente Delphi para windows, apresenta na tela do microcomputador a imagem a ser obtida para cada tipo de combinação tela intensificadora - filme, utilizando imagens de \"Phantoms\" e de mamas reais. Em razão da ampla quantidade de fatores que influenciam a imagem mamográfica final, tais como magnificação, característica dos filmes e telas intensificadoras e condições da processadora, o método proposto pode proporcionar uma ampla avaliação da qualidade dos sistemas de imagem mamográfica de uma forma simples, rápida e automática, através de procedimentos de simulação computacional. A simulação investigou a influência que um determinado sistema de registro exerce sobre a qualidade da imagem, possibilitando conhecer previamente a imagem final a ser obtida com diferentes equipamentos e sistemas de registro. Dentre os sistemas investigados, três filmes (Kodak Min R 2000, Fuji UM MA-HC e Fuji ADM) e duas telas intensificadoras (Kodak Min R 2000 e Fuji AD Mammo Fine), aquele que apresentou melhores resultados, com melhor qualidade de imagens e menor exposição à paciente foi o de tela Min R 2000 com filme Min R 2000 da Kodak. / The present research has as main objective the development of a computational method for verification of the best combination screen-film for mammographic examinations through the study of its sensitometric characteristics. The software interface was developed in Delphi for windows and display the image to be gotten for each type of combination screen-film, using images of Phantoms and real breasts. Because several factors influence the final mammographic image, such as magnification, characteristic of the films and screens and conditions of the processing, the method can provide an ample evaluation of the quality of the systems of mammographic image of a simple, fast and automatic form, through procedures of computational simulation. The simulation investigates the influence of a register system on the quality of the image, making it possible to know the final image previously to be gotten with different equipment and register systems. Three films (Kodak Min R 2000, Fuji UM MA-HC and Fuji ADM) and two screens (Kodak Min R 2000 and Fuji AD Mammo Fine) was avaliable and the screen Min R 2000 with film Min R 2000 was the best result with less exposure.

Neurônios do córtex visual primário (V1) são seletivos à orientação, direção e freqüência espacial de estímulos apresentados em seus campos receptivos. Os últimos 40 anos acumularam uma quantidade considerável de teorias e dados sobre o processamento cortical de seletividade. Apesar disso, um consenso sobre os mecanismos que geram preferência a orientação, uma das características mais marcantes do processamento visual inicial, ainda está longe de ser atingido. Este cenário torna-se ainda mais interessante quando se considera evidências recentes de plasticidade operando em diferentes escalas temporais em estágios iniciais como V1, que resultam em uma organização dinâmica da seletividade à orientação que se pensava rígida e inflexível no córtex adulto até então. Neste trabalho, descreve-se a construção de um modelo neuronal do córtex visual de primatas composto de 6 camadas corticais representando o canal M de processamento visual. As características fisiológicas e neuroanatômicas do modelo foram derivadas a partir de dados experimentais do sistema visual de primatas. Na primeira parte deste trabalho, o perfil de seletividade à orientação do modelo é apresentado e comparado com resultados experimentais. Os neurônios modelados apresentaram diversidade em seus padrões de seletividade a orientação consistente com dados experimentais (medidos com ISO, VC, MBA). Esta diversidade reflete a heterogeneidade de classes eletrofisiológicas presente no modelo e os diferentes padrões de circuitaria laminar. Na segunda parte examina-se o papel de plasticidade de curto termo na circuitaria intracortical na alteração dinâmica dos perfis de seletividade orientação. Depressão e deslocamento da resposta na vizinhança da orientação preferida foram observados mas não aumento em pontos distantes. Os neurônios simulados apresentaram alguma diversidade nos perfis de plasticidade de curto prazo restrita a camadas com com alta densidade de células com disparo em rajada. / V1 neurons are selective for the orientation, direction and spatial frequency of stimuli presented at their receptive fields. The last 40 years have witnessed the accumulation of a considerable amount of theory and data about the cortical processing of feature selectivity. Yet the mechanisms that underly orientation preference, one of the most conspicuous features of early visual cortical processing, remain far from reaching a consensus. This landscape gets even richer with the recent recognition of different time scales of plasticity operating as early as V1 resulting in a dynamic organization of orientation selectivity previously thought to be rigid and unmodifiable in the adult cortex. In this work we present a spiking neuron model of the primate primary visual cortex composed of 6 cortical layers, representing the M channel of visual processing. The physiological and architectural properties of the model were derived from experimental data for the primate visual pathway. In the first part we present the orientation selectivity profile of the model and discuss its relationship to experimental reports. Neurons have shown a diversity of orientation selectivity dependent responses consistent with data (measured with OSI, CV, HWB). This diversity is thought to reflect the electrophysiological heterogeneity of model cortical cells and the different patterns of laminar circuitry. In the second part of this study we examine the role of shortterm plasticity of the intracortical circuitry in the dynamic modification of orientation selectivity profiles. Depression and shift around preferred orientation but not enhancement at the far flank of the tuning curves are observed. Simulated neurons have also shown some diversity in short-term plasticity restricted to layers with high density of bursting cells.