Orientador: Denis José Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-20T09:36:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Amorim_TiagoCorreadeAraujode_M.pdf: 4242638 bytes, checksum: ee3e013b28b778de1cc0439d48dd044b (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Uma análise adequada dos riscos de um estudo de desenvolvimento de um campo de petróleo pode exigir um grande número de simulações de fluxo, o que pode levar a tempo de máquina considerável. Algumas técnicas foram desenvolvidas para reduzir o número de corridas, como o planejamento experimental com superfície de resposta. Um problema geralmente associado a estas técnicas é a menor confiabilidade associada a problemas complexos e a pouca flexibilidade a alterações nas variáveis de incerteza. Uma alternativa é proposta neste trabalho com do uso de modelos de simulação substitutos rápidos que geram resultados semelhantes ao modelo completo. O modelo de simulação substituto tem os mesmos dados que o modelo de simulação de completo, mas a malha de simulação é muito mais grosseira. Os parâmetros da nova malha de simulação são ajustados automaticamente com um algoritmo de otimização numérica, minimizando a diferença entre as respostas dos modelos completo e substituto. Modelos de simulação foram construídos para testar os resultados gerados com a metodologia proposta. Análises de risco foram realizadas com ambos os modelos completo e substituto, e os resultados gerados com os modelos substitutos foram próximos aos dos modelos completos. No geral, o tempo gasto no ajuste do modelo substituto e geração da curva de análise de risco com o mesmo foi menor do que utilizar a técnica de planejamento de experimentos para gerar uma análise de risco do modelo completo / Abstract: An accurate risk analysis for a field development study can demand a large number of flow simulation runs, which can lead to considerable computer time. Some techniques have been developed to reduce the number of runs, such as experimental design with surface response methodology. One problem usually associated with these techniques is the lower reliability associated with complex problems, and small flexibility to changes in the uncertain variables. An alternative is proposed in this work through the use of fast surrogate simulation models that generate results similar to the base model. The surrogate simulation model has the same data as the base simulation model, but the grid is much coarser. The coarse grid parameters are adjusted with a numerical optimization algorithm, minimizing the difference between the responses from the base and the surrogate models. Simulation models were constructed to test the results generated with the proposed surrogate model methodology. Risk analyses were conducted with both surrogate and base models, and the results generated with the surrogate models were close to those with the base models. Overall, the time spent in adjusting the surrogate model and generating a risk analysis with it was smaller than using experimental design to construct a risk analysis with the base model / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Hilary Castle de Menezes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-04T14:08:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torezan_GabrielaAparecidaPompeu_D.pdf: 5215421 bytes, checksum: 2cefe1bcde6d43c19ecb1fdfc1763eac (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O desenvolvimento de novos produtos visando o uso de matérias-primas nacionais é de grande interesse para a economia do país, uma vez que agrega valor ao produto e diminui o grande excedente da produção que resulta muitas vezes em perdas. A manga possui apreciação de destaque dentre as frutas tropicais em todo o mundo, é uma matéria-prima barata, presente em abundância em nosso país, mas em contrapartida as perdas da produção chegam a até 30%. Dentro desse contexto e aliando-se o aumento nos últimos tempos da procura por produtos de conveniência, o Departamento de Tecnologia de Alimentos da Unicamp em parceria com o CIRAD (Centre de Coopération International em Recherche Agronomique pour le Développment) ¿ Montpellier/França, implantou uma nova linha de pesquisa que visa expandir a aplicação de fritura em frutas para a produção de chips, da qual faz parte o presente trabalho, tendo como matéria prima a manga. Os estudos foram direcionados a fim de se obter parâmetros otimizados de processos, tipo de pré tratamento (desidratação osmótica), variedade e ponto de maturação da matéria-prima, e caracterização dos produtos finais, quanto aos aspectos químicos, físicos, microscópicos e sensoriais. Primeiramente foram estudadas e estabelecidas algumas condições de processo de fritura, como: razão fruta:óleo (p/p) de 1:4, reutilização do óleo até 15 frituras (3 minutos cada à temperatura de 160°C); espessura das fatias de 3mm, sem descascamento e desidratação osmótica à pressão ambiente com agitação. Em seguida, o pré tratamento de desidratação osmótica foi estudado através da Metodologia de Superfície de Resposta (MSR), verificando-se um aumento das taxas de transferência de massa com aumento do tempo e temperatura; a imersão em banhos consecutivos de solução osmótica com concentração crescente (35, 45 e 65 °Brix; 35 e 65°Brix), empregada a fim de se aumentar o teor de sólidos finais do produto desidratado osmoticamente também foi avaliada; os resultados mostraram no entanto que o aumento dos sólidos obtido pelo uso dos banhos não acarretou em aumento da qualidade final dos chips (aceitação sensorial). Estabelecida a condição de desidratação osmótica (80 minutos, 40°C, agitação de 200rpm, solução sacarose 65°Brix, relação fruta e solução 1:4 (p/p)), o processo de fritura foi estudado através da MSR, sendo analisados os teores de umidade, lipídeos, parâmetros de cor (L*, a*, b*) e aceitação sensorial (aparência, cor, aroma, sabor, textura e intenção de compra). As respostas teor de umidade e aceitação da cor e do sabor foram escolhidas para definição da faixa ótima de tempo (140-180s) e temperatura (155-165°C) de fritura. Estabelecidas as condições do método combinado desidratação osmótica ¿ fritura, foram comparados os chips de manga das cultivares Tommy Atkins e Palmer, nos estágios de maturação verde, ¿de vez¿ e maduro. As análises mostraram que a matéria-prima das duas cultivares, no ponto de maturação verde e ¿de vez¿, foram as de melhor qualidade. As micrografias dos chips de manga apresentaram encolhimento da matriz celular, células plasmolizadas, resultantes da rápida evaporação da água devido à alta temperatura de processo, e glóbulos de óleo aderidos na superfície do tecido ou nos poros criados pela saída da água. As isotermas de sorção dos chips de manga Tommy Atkins e Palmer apresentaram característica do tipo III, e o fenômeno de adsorção começou em atividade de água 0,4, indicando uma boa estabilidade dos produtos. O último trabalho foi conduzido no CIRAD ¿ França, e consistiu na aplicação de pressão reduzida durante o processo de fritura, e os efeitos observados no desenvolvimento de cor dos chips, utilizando uma fruta modelo (maçã Granny Smith). Os resultados revelaram a grande vantagem de aplicação de vácuo, com a obtenção de chips com menor teor de água e praticamente nenhum escurecimento em relação ao material in natura. A aplicação do processo combinado desidratação osmótica ¿ fritura (à pressão atmosférica) para obtenção de chips de manga se mostrou prática, sem a necessidade de equipamentos sofisticados, econômica (uso de materiais abundantes e baratos, como a manga e a sacarose), resultando em um produto de boas características de qualidade, com baixos teores de umidade (2-5%) e de lipídeos (11-13%) e boa aceitação sensorial sensorial (variando entre gostei ligeiramente e gostei moderadamente), mostrando ser uma ótima aplicação de tecnologia para desenvolvimento de um novo produto e agregação de valor à matéria-prima / Abstract: The development of new products using national raw materials is of considerable importance to the national economy, adding value to the product and decreasing surplus production, resulting in increasingly smaller losses. Throughout the World, the mango stands out amongst the tropical fruits, being a cheap raw material, produced in abundance in this country, although currently, production losses reach 30%. In this context and considering the current demand for convenience foods, the Department of Food Technology/UNICAMP/Brazil in partnership with CIRAD (Centre de Coopération International em Recherche Agronomique pour le Développment), Montpellier/France, implanted a new research line aimed at expanding the application of frying to fruits, for the production of chips and this thesis is part of this research line. The studies were directed at optimising the process parameters, defining the type of pre-treatment (osmotic dehydration), raw material variety and maturation and characterising the final products with respect to their chemical, physical, microscopic and sensory aspects. Firstly some of the frying conditions were studied and established, such as: fruit:oil (w/w) ratio of 1:4; re-use of the frying oil up to 15 times without alterations of the oil or the product; 3mm thickness of the mango slices without peeling and osmotic dehydration at atmospheric pressure with agitation. The osmotic dehydration pre-treatment was then studied using Response Surface Methodology (RSM). Immersion in consecutive baths of increasingly concentrated osmotic solution (35, 45 and 65°Brix; 35 and 65°Brix) was also studied, aimed at increasing the final solids content of the osmotically dehydrated product. However, the results showed that this procedure did not result in an improvement in chip quality (sensory acceptance). Having determined the conditions for osmotic dehydration (80 minutes and 40°C), the frying process was studied using RSM, analysing the moisture and lipid contents, colour parameters (L*, a*, b*) and sensory acceptance (appearance, colour, aroma, flavour, texture and intent to buy). The responses of moisture content, colour and taste acceptance were chosen to define the optimal ranges of time (140-180s) and temperature (155-165°C). Having established the conditions for the combined osmotic dehydration ¿ deep fat frying method, mango chips made from the cultivars Tommy Atkins and Palmer were compared, and also the states of maturity (mature green, half ripe and ripe). The analyses showed that for both cultivars, the mature green and the half ripe states of maturity gave the best quality chips. The chip micrographs presented a shrunk cellular matrix, plasmolyzed cells, results of the rapidly evaporated surface water by the high temperature process and oil globules adhered at the surface tissue or at the porous created by the water vaporisation. The sorption isotherms of Tommy Atkins and Palmer mango chips had type III characteristics, and the adsorption phenomenon starts at water activity above 0.4, showing good product stability. The last part of the study was conducted at CIRAD, France, and consisted of the application of reduced pressure during the frying process of a model fruit (Granny Smith apples), and the effects observed on chip colour development. The results showed the great advantage of applying vacuum, obtaining chips with lower moisture content and almost no darkening as compared to the raw material. The application of the combined osmotic dehydration ¿ frying method (at atmospheric pressure) to obtain mango chips was shown to be practical, not requiring sophisticated equipment, economic (use of cheap, abundant raw materials, such as mango and sucrose), resulting in a product with good quality characteristics, low moisture (2 - 5%) and lipid (11 ¿ 13%) contents and good sensory acceptance (6-7), showing itself to be an optimum technological application to develop a new product and add value to the raw material / Doutorado / Tecnologia de Alimentos / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientadores: Celso Aparecido Bertran, Italo Odone Mazali / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T18:05:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_JoaoHenrique_D.pdf: 497901561 bytes, checksum: bc2ebe969caf9d4e0bc28574f75fae56 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Esta tese está dividida em quatro capítulos. O capítulo I apresenta os fundamentos sobre biomateriais e biovidros. O capítulo II é dedicado a investigar os efeitos da adição de óxido de nióbio (Nb2O5) sobre as propriedades físicas, a estrutura do vidro e a bioatividade de duas séries vítreas derivadas do 45S5 Bioglass® (BG45S5). A composição química do BG45S5 foi modificada pela substituição de 1,3 e 2,6% de P2O5 por Nb2O5 e 1, 2 e 5% do SiO2 pelo Nb2O5, gerando as séries (I) e (II), respectivamente (BGNs). A introdução do Nb2O5 aumenta significativamente a densidade e a estabilidade contra a desvitrificação, como evidenciado pelo parâmetro ?Txg = (Tx - Tg). Os espectros de ressonância magnética nuclear no estado sólido MAS NMR para os núcleos 29Si, 31P e 23Na, espectroscopia Raman e a determinação de algumas propriedades físicas permitiu um entendimento detalhado da estrutura dos vidros BGNs. Para os vidros da série I, o octaedro de NbO6 entra na rede silicato, partilhando os seus vértices com os tetraedros de silício para formar cadeias O-Si-O-Nb-O-Si-O, enquanto que para os vidros da série II, os octaedros NbO6 atuam como agente de reticulação para as cadeias de silicatos. A viabilidade celular e a atividade metabólica foram determinadas utilizando o ensaio de MTT. Os resultados dos estudos in vitro com os vidros BGNs sobre a viabilidade dos osteoblastos e proliferação não mostram diferenças significativas entre BGNs e BG45S5. Os resultados da experimentação in vivo em ratos Wistar sugerem que a presença de Nb2O5 pode efetivamente promover um aumento na bioatividade de BGNs, observado pelo aumento da quantidade formada de osso cortical e trabecular. O capítulo III abrange a investigação da modificação da superfície do biovidro BG45S5 pelo enriquecimento com cálcio, por imersão em banho de sal fundido contendo cálcio (BG45Cas) e o seu efeito sobre a estrutura da superfície, a velocidade de dissolução e também a cinética da formação do fosfato de cálcio. A combinação da microscopia de força atômica e espectroscopia Raman (AFM) permitiu o acompanhamento das mudanças estruturais do BG45S5 submetido a diversos tempos de imersão no banho de sal fundido a 480 °C, enquanto que a fluorescência de raios X (XRF) foi empregada para monitorar a evolução temporal do processo de troca iônica entre Ca2+ e Na+. Os rearranjos estruturais, como resultado da troca iônica, foram sistematicamente investigados no BG45Ca30 pelas espectroscopias FTIR e 29Si e 31P MAS NMR. Os resultados mostram que a quantidade de íons cálcio que entram na estrutura do vidro é maior do que a quantidade de íons sódio que deixa a rede, de modo que, para preservar a eletroneutralidade na rede, ocorrem alterações locais na estrutura que conduzem a uma depolimerização da rede de silicato. A formação da fase de fosfato de cálcio quimicamente equivalente à hidroxiapatita (HA) na superfície do biovidro foi estudada por imersão dos biovidros em HEPES 50,69 mmol L-1 e fluido corpóreo simulado (SBF) durante 2 dias. A camada de apatita formada foi caracterizada pela espectroscopia 31P MAS NMR. A cinética de crescimento da camada de apatita sobre a superfície do BG45Ca30 sugere que a modificação da superfície do vidro não só promove uma redução no tempo para a formação de HA, mas também a formação de hidroxiapatita com maior grau de cristalinidade. Finalmente, o capítulo IV descreve as nossas contribuições, observações finais e sugestões para futuros trabalhos / Abstract: This thesis is divided into four chapters. Chapter I presents background information on the biomaterial and bioglasses. Chapter II is devoted to investigate the effects of adding niobium oxide (Nb2O5) on the physical properties, glass structure and bioactivity of two glasses series derived from the 45S5 Bioglass® (BG45S5). The chemical composition of BG45S5 was modified by replacing 1.3 and 2.6% of P2O5 with Nb2O5 and 1, 2.5, and 5% of SiO2 with Nb2O5, generating series (I) and (II), respectively (BGNs). Adding Nb2O5 significantly increases the density and the stability against devitrification as indicated by ?Txg = (Tx - Tg). The multinuclear 29Si, 31P, and 23Na solid-state MAS NMR spectra of the glasses, Raman spectroscopy, and the determination of some physical properties have generated insight into the structure of the glasses. For the series I glasses, the octahedral niobium take part in glasses network, sharing its corners with silicon tetrahedra forming O-Si-O-Nb-O-Si-O chains, whereas for the series II, NbO6 octahedra act as crosslinker for the silicates chains. Cell viability and metabolic activity were determined using the MTT assay. We investigated the in vitro effect of BGNs glasses on osteoblast viability and proliferation. No significant differences were found between BGNs and BG45S5. Furthermore, in vivo tests in Wistar rats have suggested that the presence of Nb2O5 might actually promote an increase in bioactivity of BGNs, increasing formation of cortical and cancellous bones. The chapter III covers research related to of the surface modification of BG45S5 bioglass (BG45Cas) and its effect on the surface structure, dissolution rate and calcium phosphate formation. BG45Cas were obtained by ion exchange method by immersion in molten salt bath containing calcium. The combination of Raman spectroscopy and atomic force microscopy (AFM) allowed the monitoring of the structural changes of BG45S5 bioglass submitted to increasing durations of immersion in the molten salt bath at 480 °C, whereas X-ray Fluorescence (XRF) was employed to derive the time evolution of Ca2+-Na+ ion exchange process. Structural rearrangements as a result of Ca2+-Na+ ion exchange have been investigated systematically on 45S5 bioglasses by FTIR and 29Si and 31P MAS NMR spectroscopies. Results show that the insertion of calcium ions in the glass structure is higher than the departure of sodium ions. The electroneutrality of the glass structure is preserved with local alterations, which lead to a higher degree of depolymerization of the silicate network. The formation of calcium phosphate layer chemically equivalent to hydroxyapatite (HA) on the bioglass surface was evaluated by immersing the bioglasses in the HEPES 50,69 mmol L-1 and simulated body fluid (SBF) for up to 2 days. This apatite layer was characterized by 31P MAS NMR spectroscopy. The growth kinetics of the apatite layer on the surface of the bioglasses demonstrated that modification of the glass surface (BG45Ca30) cause not only a reduction in time of the formation of HA, but also induced hydroxyapatite phase formation with a higher degree of crystallinity. Finally, chapter IV describes our contributions, final remarks and suggests some ideas for future works / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Orientador: Geraldo de Freitas Maciel / Abstract: This thesis was motivated by the need to better understand time-dependent features related to mudflow evolution on natural sloped channels. Basically, the research is focused on events that are confined in channels formed due to the topography. The rain, source of the liquid discharge, generates the runoff flow which is responsible for wetting the soil surface, promoting reduction of soil cohesiveness and erosion of small particles such as clay and sand. From this point, the sediment transport can increase as small water flows merge and form greater streams. The scenario keeps its evolution until it reaches high concentration of particles in the fluid mixture. In the first part, to study the non-permanent feature of sediment transport, an open-channel experiment was designed for simulating runoff flow over a mobile bed. A measurement system was designed and constructed to instantaneously inspect the solid discharge of particles and the flow friction at the bed. This apparatus is further used to explore the influence of free-surface waves on the sediment transport. Hydraulic properties of flows are qualitatively and quantitatively studied and data are used to correlate characteristics of flow and sediment transport. A set of experimental runs is presented and explored. Analysis of results shows that for fixed flow conditions, waves induce an overall smaller quantity of transported sediment. In a second part, the dynamics of high concentrated flows is addressed and this the... (Complete abstract click electronic access below) / Resumo: Dentro da temática de riscos naturais, mais precisamente no contexto das corridas de lama, esta tese surge da necessidade que existe na literatura em melhor se conhecer as características temporais destes eventos. A chuva, fonte da vazão liquida, conduz aos escoamentos superficiais, responsáveis pela redução da coesão do material sedimentar do solo (areia e argila) e seu consequente transporte. Em locais de topografia íngreme, de montante a jusante, a vazão sólida do escoamento principal pode, eventualmente, evoluir devido às contribuições laterais de pequenos escoamentos, alterando não só as propriedades reológicas do fluido e dinâmicas do escoamento, como se manter até que o transporte sólido atinja elevada concentração na composição do fluido. Na primeira parte desta tese, um experimento de superfície livre foi projetado para reproduzir escoamentos superficiais sobre um fundo móvel, com o objetivo de estudar propriedades não-permanentes do transporte de sedimentos. Um sistema de medição foi projetado e construído com o intuito de medir quase instantaneamente a vazão sólida e suas correlações com as propriedades hidráulicas do escoamento. Este aparato é também utilizado para observar a influência de instabilidades de superfície livre sobre o transporte. Um conjunto de resultados é apresentado e analisado e mostra que a presença de ondas pode, em média, reduzir a quantidade total de sedimentos transportada. Na segunda parte desta tese, a dinâmica de escoamentos com eleva... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Orientador: Cristiane Alexandra Lázaro / Banca: Marcelo Reicher Soares / Banca: Carina Alves Severo / Resumo: Este trabalho tem como objetivo apresentar uma proposta de abordagem dos conceitos de área de superfícies e volume de sólidos que podem ser obtidos pela rotação de uma curva, ou figura, no Ensino Médio. As práticas correntes mostram que a apresentação desses conceitos no Ensino Médio se dá, em geral, pelo uso de fórmulas. Com a intenção de colaborar com novas propostas e possibilidades de trabalho com esses conceitos no Ensino Médio, nesse trabalho foi realizada a proposta de uso das aplicações dos teoremas de Pappus a partir de conceitos conhecidos dos alunos desse segmento de ensino, sem a necessidade do uso de recursos matemáticos mais sofisticados necessários nas demonstrações dos Teoremas, ambientados no Cálculo Integral. A partir disso, foram elaboradas e aplicadas atividades com alunos da 3ª série do Ensino Médio em uma escola na cidade de Bauru. A percepção do pesquisador, frente às atividades realizadas pelos alunos e o diálogo estabelecido com eles, evidenciou boa receptividade em relação ao método utilizado e a aparente compreensão do conteúdo de modo satisfatório / Abstract: The aim of this work is to present a proposal to approach the concepts of surface area and volume of solids that can be obtained by the rotation of a curve, or figure, in High School. The current practices show that the presentation of these concepts in High School is usually by the use of formulas. With the intention of collaborating with new proposals and possibilities to work with these concepts in High School, in this work, the proposal was to use the applications of Pappus theorems from concepts known to the students of this segment of education, without the need of more sophisticated mathematical resources involving the demonstrations of theorems, such as integral calculus. From this, activities were carried out and applied to students of the 3rd grade of High School in a school in the city of Bauru. The researcher's perception of the activities carried out by the students and the dialogue established with them showed a good acceptance to the method used and the apparent understanding of the content in a satisfactory way / Mestre

Les tourbières boréales jouent un rôle important dans le cycle global du carbone en tant que puits de CO2 à long terme et en tant que l’une des plus grandes sources de méthane naturel (CH4). Ces importants réservoirs de carbone seront exposés à l’avenir au réchauffement et aux conditions plus humides caractérisant le changement climatique dans les hautes latitudes et, en raison de la grande quantité de carbone stockée dans les tourbières boréales, comprendre leurs dynamiques est important. Dans cette thèse, j'ai intégré une représentation du cycle de l'eau et du carbone dans les tourbières dans le modèle de surface terrestre ORCHIDEE-MICT (LSM), dans le but d'améliorer la compréhension du C des tourbes et de sa dynamique depuis l'Holocène, afin d'explorer les effets du changement climatique.Tout d'abord (chapitre 2), J'ai implémenté les tourbières en tant qu'unité hydrologique de sol (HSU) sous-réseau indépendante qui reçoit les eaux de ruissellement provenant des HSU non tourbeuses environnantes dans chaque cellule du réseau et ne possède pas de drainage, conformément la representation propose par Largeron et al. (2018). Pour modéliser les flux d’eau verticaux des sols tourbeux et non tourbeux, j’ai représenté les paramètres hydrologiques spécifiques à la tourbe pour l’HSU des tourbières, tandis que dans d’autres HSU, les paramètres hydrologiques sont déterminés par la texture dominante du sol de la cellule de la grille. j'ai choisi un modèle diplotelmique pour simuler la décomposition et l'accumulation de tourbe de C. Ce modèle à deux couches comprend une couche supérieure (acrotelm) inondée de manière variable et une couche inférieure (catotelm) inondée en permanence. Ce modèle a montré de bonnes performances dans la simulation de l'hydrologie des tourbières, du C et des flux d'énergie dans 30 tourbières boréales sur des échelles de temps quotidiennes à annuelles. Mais la simplification excessive de la dynamique du carbone pourrait limiter sa capacité à prévoir la réponse des tourbières boréales aux futurs changements climatiques.Deuxièmement (chapitre 3), j'ai remplacé le modèle carbone de tourbe diplotelmique par un modèle multicouche afin de prendre en compte les hétérogénéités verticales de la température et de l'humidité le long du profil de la tourbe. J'ai ensuite adapté TOPMODEL et les critères d'établissement des tourbières de Stocker et al. (2014) pour simuler la dynamique de la zone des tourbières dans une unité de la grille. Ici, la zone inondée donnée par TOPMODEL est traversée avec des conditions de croissance de tourbe appropriées pour définir la zone occupée par une HSU de tourbe. Ce modèle a été testé sur plusieurs sites de tourbières du nord et pour des simulations en 2D sur l'hémisphère nord (> 30 ° N). La superficie totale simulée de tourbières et le stock de carbone en 2010 est de 3,9 million de km2 et 463 PgC, conformément aux observations (3,4 à 4,0 million de km2 et 270 à 540 PgC).Enfin (chapitre 4), avec le modèle multicouche, j’ai réalisé des simulations factorielles à l’aide de données climatiques passées et futures issus des scenarios de trajectoire de concentration représentative (RCP) à partir de deux modèles de circulation générale (GCM) afin d’explorer les réactions des tourbières boréales au changement climatique. Les impacts des tourbières sur le futur bilan en carbone de l'hémisphère nord ont été examinés, notamment la réaction directe du bilan en carbone de la tourbière existante (simulée) et les effets indirects des tourbières sur le bilan de carbone terrestre lorsque les tourbières se modifient à l'avenir.Les travaux futurs se concentreront sur l’inclusion des influences du changement d’affectation des sols et des incendies sur les tourbières dans le modèle, étant donné que des pertes importantes de C pourraient survenir en raison de ces perturbations. Pour avoir une image complète du bilan C des tourbières, il faut prendre en compte les pertes de CH4 et de C organique dissous (DOC). / Northern peatlands play an important role in the global carbon (C) cycle as a long-term CO2 sink and the one of the largest natural methane (CH4) sources. Meanwhile, these substantial carbon stores will be exposed in the future to large warming and wetter conditions that characterize climate change in the high latitudes and, because of the large amount of C stored in northern peatlands, their fate is of concern. In this thesis, I integrated a representation of peatlands water and carbon cycling into the ORCHIDEE-MICT land surface model (LSM), with the aim to improve the understanding of peatland C and area dynamics since the Holocene, to explore effects of projected climate change to northern peatlands, and to quantify the role of northern peatlands in the global C cycle.Firstly (Chapter 2), I implemented peatland as an independent sub-grid hydrological soil unit (HSU) which receives runoff from surrounding non-peatland HSUs in each grid cell and has no bottom drainage, following the concept of Largeron et al. (2018). To model vertical water fluxes of peatland and non-peatland soils, I represented peat-specific hydrological parameters for the peatland HSU while in other HSUs the hydrological parameters are determined by the dominant soil texture of the grid cell. I chose a diplotelmic model to simulate peat C decomposition and accumulation. This two-layered model includes an upper layer (acrotelm) that is variably inundated and a lower layer (catotelm) that is permanently inundated. This model showed good performance in simulating peatland hydrology, C and energy fluxes at 30 northern peatland sites on daily to annual time scales. But the over simplification of the C dynamics may limit its capacity to predict northern peatland response to future climate change.Secondly (Chapter 3), I replaced the diplotelmic peat carbon model with a multi-layered model to account for vertical heterogeneities in temperature and moisture along the peat profile. I then adapted the cost-efficient version of TOPMODEL and peatland establishment criteria from Stocker et al. (2014) to simulate the dynamics of peatland area within a grid cell. Here the flooded area given by TOPMODEL is crossed with suitable peat growing conditions to set the area that is occupied by a peat HSU. This model was tested across a range of northern peatland sites and for gridded simulations over the Northern Hemisphere (>30 °N). Simulated total northern peatlands area and C stock by 2010 is 3.9 million km2 and 463 PgC, fall well within observation-based reported range of northern peatlands area (3.4 – 4.0 million km2) and C stock (270 – 540 PgC).Lastly (Chapter 4), with the multi-layered model, I conducted factorial simulations using representative concentration pathway (RCP)-driven bias-corrected past and future climate data from two general circulation models (GCMs) to explore responses of northern peatlands to climate change. The impacts of peatlands on future C balance of the Northern Hemisphere were discussed, including the direct response of the C balance of the (simulated) extant peatland area, and indirect effects of peatlands on the terrestrial C balance when peatlands area change in the future.Future work will focus on including influences of land use change and fires on peatland into the model, given that substantial losses of C could occur due to these disturbances. To have a complete picture of peatland C balance, CH4 and dissolved organic C (DOC) losses must be considered.

La miopía es el defecto refractivo del ojo más frecuente. En los últimos años, ha crecido la preocupación por el incremento exponencial de la prevalencia de la miopía en la población juvenil, existiendo una gran presión para la investigación y desarrollo de nuevas técnicas para la predicción y el control de la elongación axial del ojo, que es la principal responsable del crecimiento de la miopía. El riesgo de padecer enfermedades como glaucoma o maculopatías se incrementa muy significativamente a medida que la miopía aumenta. De ahí, la importancia de conocer si existen factores geométricos a nivel de esclera que nos permitan predecir qué casos son más susceptibles de cambios en esclera que conduzcan al alargamiento del ojo y, por consiguiente, al crecimiento de la miopía. Según la literatura, las tecnologías que aparecen actualmente clínicamente aplicables para el análisis de las propiedades geométricas de la estructura esclero-conjuntival se basan en el uso de la tomografía de coherencia óptica de segmento anterior (AS-OCT), la perfilometría o la cámara Scheimpflug. Las tecnologías de ASOCT necesitan una serie de mejoras para alcanzar una caracterización clínica precisa y reproducible de esta estructura. De las técnicas de perfilometria, la perfilometría de dominio de Fourier con el sistema Eye Surface Profiler (ESP) es actualmente la tecnología más avanzada de uso clínico disponible en Europa que proporciona un análisis muy completo de las propiedades geométricas de la estructura escleral-conjuntival humana. Dentro de las tecnologías de cámara Scheimpflug, ha aparecido recientemente en el mercado el módulo de perfil corneo escleral (CSP) del sistema Pentacam que permite obtener datos clínicos de la morfología escleral-conjuntival, especialmente para la adaptación de lentes de contacto esclerales y blandas. La comparación de las mediciones corneo-esclerales obtenidas con estos dos últimos sistemas (ESP y módulo CSP del Pentacam) ha permitido concluir que las medidas no son intercambiables. El módulo de perfil corneo-escleral del sistema Pentacam da unas medidas de altura sagital mayores y unas medidas de esfera de mejor ajuste (BFS) escleral más pronunciadas. Por otro lado, el análisis de la consistencia de las medidas geométricas corneo-esclerales proporcionadas por el sistema ESP ha permitido concluir que las medidas con dicho sistema son altamente repetibles a pesar de la rapidez de la medida, especialmente en lo que respecta a la altura sagital. Además, la medida es mínimamente invasiva, recogiendo en una rápida toma todos los datos necesarios para caracterizar la geometría corneo-escleral sin necesidad de realizar múltiples medidas en distintas posiciones como ocurre con el sistema SMap3D (basado en perfilometria de multiples miradas) o el módulo de CSP del sistema Pentacam. Con este mismo sistema ESP, en la presente tesis se ha permitido apreciar que la asimetría nasotemporal de las alturas sagitales podría ser un buen biomarcador de cambios miópicos. Además, se ha definido modelos con variaciones interoculares que demuestran que la longitud axial podría predecirse con niveles aceptables de precisión mediante una ecuación lineal considerando variables refractivas, corneales y corneoesclerales. Son necesarios más casos para lograr una mayor predictibilidad y una mejor estabilidad de los modelos, así como para confirmar la importancia de incluir la medida de altura sagital mínima en las predicciones. Esta última parte, es un estudio preliminar que proporciona información clave sobre el valor potencial de la geometría de la esclerótica anterior para la predicción de la longitud axial.

[pt] O presente trabalho apresenta um estudo do comportamento mecânico e de interface de compósitos cimentícios reforçados com tecido unidirecional de fibra de curauá. Os compósitos foram produzidos com matrizes constituídas de adições minerais pozolânicas distintas: sílica da casca de arroz, cinza do bagaço de cana e metacaulim. Realizou-se o tratamento superficial da fibra com impregnação de dois materiais abrasivos em adesivo époxi: óxido de alumínio e areia. As propriedades reológicas e mecânicas das matrizes, foram obtidas através de ensaios de consistência Flow table e resistência à compressão, respectivamente. Para a análise da reatividade das adições, realizaram-se ensaios de índice de atividade pozolânica, balizados em princípios químicos e mecânicos. A avaliação do desempenho mecânico e micro-estrutural dos compósitos foi feita por meio de ensaios de tração direta e flexão a quatro pontos. A morfologia e comportamento mecânico da fibra, mecanismos de interação fibra-matriz e características da zona de transição interfacial (ITZ) foram verificados mediante imagens de microscópio eletrônico de varredura (MEV), ensaios de pull-out e de tração direta do filamento e do tecido. Os resultados indicaram que é possível a produção de compósitos de alto desempenho com reforço de fibra natural. Em específico, o metacaulim viabilizou compósitos com as melhores performances mecânicas e características de interface, sendo a matriz selecionada para o reforço com as fibras tratadas. O tratamento da superfície mostrou-se eficaz no aumento da rigidez da fibra e, por consequência, do tecido. Além de melhorar a aderência fibra-matriz e torná-la hidrofóbica. No entanto, a alta aderência atingida conferiu aos compósitos a redução da ductilidade e tenacidade, juntamente com a melhoria da resistência à flexão. Neste trabalho, objetivou-se apresentar alternativas de tecnologias renováveis, de baixo custo e impacto ambiental, fatores chaves no desenvolvimento de materiais de construção civil, através do aprofundamento do estudo do reforço de fibra de curauá, e do desempenho de diferentes resíduos agroindustriais empregados na matriz, juntamente com os respectivos tratamentos superficiais na fibra. / [en] The present work presents a study on the mechanical and interfacial behavior of cementitious composites reinforced with unidirectional curauá fabric. The composites were produced with matrices made of distinct pozzolanic mineral additions: rice husk silica, sugarcane bagasse ash and metakaolin. The surface treatment of the fiber was carried out with impregnation of two abrasive materials in epoxy adhesive: aluminum oxide and sand. The rheological and mechanical properties of the matrices were obtained through tests of consistency, flow table, and compressive strength, respectively. For the reactivity’s analysis of the additions, pozzolanic activity index tests were performed, based on chemical and mechanical principles. The evaluation of the mechanical and microstructural performance of the composites was done by means of direct tensile tests and four-point bending. The morphology and mechanical behavior of the fiber, fiber-matrix interaction and interfacial transition zone (ITZ) characteristics were verified by scanning electron microscopy (SEM) images, pull-out and direct tensile tests of the filament and fabric. The results indicated that it is possible to produce high performance composites with natural fiber reinforcement. Specifically, the use of metakaolin resulted in composites with the best mechanical performances and interface characteristics, and the matrix was selected for the reinforcement with the treated fibers. The surface treatment proved to be effective in increasing fiber stiffness and, consequently, the fabric, in addition to improving fiber-matrix bond, rendered it a hydrophobic behavior. However, the high bond achieved gave the composites the reduction of ductility and toughness, along with the improvement of flexural strength. The objective of this study was to present alternatives to renewable technologies, low cost and environmental impact, key factors in the development of civil construction materials, through the deepening of the study of fiber reinforcement of curauá, and the performance of different agroindustrial residues used in together with the respective surface treatments on the fiber.

[pt] Neste trabalho são investigadas experimentalmente e numericamente as mudanças de geometria em trincas inicialmente passantes submetidas a carregamento remoto de flexão pura induzindo fechamento parcial das faces da trinca. Esse crescimento de trinca pode ocorrer numa variedade de estruturas com defeitos pré-existentes, tais como fuselagens de aviões, cascos de navios, vasos de pressões e pontes metálicas. O carregamento de flexão pura ocasiona regiões de tração e compressão na frente da trinca. É inquestionável que parte das faces da trinca sob compressão fecha independentemente de qualquer mecanismo de fechamento; e outra parte das faces da trinca, por outro lado, sob tração cresce mudando gradualmente de geometria. Após realizar ensaios em corpos-de-prova de aço ASTM A-36, foi observado que tais carregamentos geram uma quina na frente da trinca, que é a transição de uma geometria parcialmente passante e um trecho remanescente da geometria inicial. Para entender a distribuição do fator de intensidade de tensão em tais frentes de trinca, suas geometrias foram reproduzidas em um modelador tridimensional de mecânica da fratura linear elástica, o FRANC3D, acoplado a um programa de análise de elementos finitos (ABAQUS). Com este sistema acoplado, foram executadas análises considerando efeitos não lineares causados pelo contato das faces da trinca sob compressão. Verificou-se a necessidade de propor metodologias para tratamento dos resultados numéricos na quina, obtendo-se predições eficientes das mudanças na geometria da trinca. Contudo, a estimativa de vida, quando se compara taxas de crescimento da trinca obtidas em um corpo-de-prova sob tração cíclica e as taxas em um corpo-de-prova sob flexão com fechamento parcial da trinca, foi melhor reproduzida usando um fator de correção de fechamento da trinca. Adicionalmente, uma série de expressões empíricas normalizadas para geometrias da trinca e fatores de intensidade de tensão são propostas. / [en] This work investigates experimentally and numerically how the front of initially through edge cracks in plate changes after they pass to be remotely fatigue loaded under pure bending to induce partial closure of the crack faces. This type of crack growth problem can occur in a variety of structures with preexisting defects, such as aircraft fuselages, ship hulls, pressure vessels components, and steel bridges. The bending loads induce tension and compression regions along the crack front, with the part of the crack faces that work under compression undoubtedly closed by the load, independently of any other closure mechanism. The part of the crack faces that work under tension; on the other hand, crack grows by fatigue gradually changing its shape. After performing tests on ASTM A36 steel specimens, it was observed that the bending load induces a kink on the crack front, in the transition between the part through crack created on the tension side and initial crack geometry. To understand the distribution of the stress intensity factor along such crack fronts, the measured crack shapes were reproduced in a three-dimensional fracture mechanics modeler (FRANC3D) coupled to a finite element analysis program (ABAQUS). With this coupled system, linear elastic stress analysis simulations were performed considering the nonlinear effects caused by the crack face contact in the compressed region. In particular, methods had to be proposed to treat numerical noise around the kink. The proposed methodology efficiently predicts the observed crack front shape changes; although the observed fatigue lives were better reproduced using a crackclosure correction factor when compared to crack growth data obtained from standard compact tension specimens. In addition, a series of normalized empiric expressions for both crack front shapes and stress intensity factors are proposed.

Esta monografia analisa a propriedade imobiliária urbana, no Brasil, com ênfase nos séculos XIX e XX. No intuito de compreender a evolução legislativa do instituto da propriedade, nesses dois últimos séculos, procurou-se estudar, na primeira parte da obra, o tratamento que lhe deram os sistemas jurídicos que tiveram maior influência sobre o Direito brasileiro, a saber: Direito romano, cujo sistema adotamos, Direito germânico, Direito francês e Direito português. Este último, com maior ênfase, em virtude das Instituições Filipinas terem sido nosso diploma normativo até o século XIX. A segunda parte do estudo é dedicada à análise da cidade e sua evolução histórica, com ênfase na formação e no desenvolvimento da cidade medieval, em virtude da grande influência que esse tipo de concentração urbana exerceu sobra nossas primeiras cidades, cuja fundação data do século XVI. Finalmente, é estudado o sistema de propriedade adotado no Brasil, desde a implantação do regime de sesmarias, no século XVI, até o Código Civil de 2002, com especial destaque à Lei de Terras de 1850, ao Código Civil de 1916, às Constituições Brasileiras, ao Decreto-lei n. 58 de 1937, ao Decreto-lei n. 311 de 1938, ao Estatuto da Cidade e ao Código Civil de 2002, procurando destacar, nos citados diplomas, as normas que, direta ou indiretamente, regulamentam as cidades e a propriedade imobiliária urbana no país. / Questa monografia analizza Ia proprietà immobiliaria urbana in Brasile con enfasi nei secoli XIX e XX. Per capire l\'evoluzione legislativa dell\'instituto della proprietà in questi due ultimi secoli, abbiamo analizzato, nella prima parte del nostro lavoro, la sistematica che gli hanno dato i sistemi giuridici che hanno influenzato maggiormente il Diritto brasiliano, cioè: il Diritto romano, il cui sistema abbiamo adottato, il Diritto germnico, il Diritto francese e il Diritto portoghese. Quest\'ultimo con maggiore profundità, dovuto al fatto che le Instituzioni Filippine sono state il nostro sistema normativo fino al secolo XIX. La seconda parte del nostro lavoro è dedicata allo studio della città e della sua evoluzione storica, con particolare rilievo alla formazione e sviluppo del borgo medioevale, dovuto alla grande influenza che questo tipo di concentrazione urbana ha avuto sul sorgimento delle nostre città, la cui fondazione risale al secolo XVI. Finalmente, abbiamo studiato il sistema di proprietà adottato in Brasile, a partire dal regime cosidetto sesmarias, nel secolo XVI fino al Codice Civile datato del 2002, con particolare attenzione alla Legge delle Terre deI 1850, al Codice Civile del 1916, alle Constituzioni brasiliane, al Decreto-legge n. 58 del 1937, al Decreto-Iegge n. 311 del 1938, allo Statuto della Città e infine al Codice Civile del 2002, cercando di mettere in evidenza nei sopracitati diplomi, le norme che, diretta o indirettamente, regolano le città e le proprietà immobiliaria urbana nel paese.