Este trabalho tem como objetivo desenvolver ferramenta computacional para simulação e análise do fenômeno de penetração e cravação de estacas torpedos em solo marítimo. A abordagem será baseada no método Moving Particle Semi-Implicit (MPS). Por se tratar de um método de partícula, sem malha, o mesmo apresenta grande flexibilidade na modelagem de problemas de interação fluido-sólido com fragmentação ou junção de superfície livre e grandes deslocamentos ou deformações dos sólidos, fenômenos esses presentes no impacto e cravação da estaca no solo marítimo. Para isso, dois desafios foram elencados: a modelagem dos solos como fluidos não-newtonianos e a determinação da força de arrasto viscosa na superfície de sólidos. A modelagem do fluido não-newtoniano foi feita considerando os modelos de Power Law, Bingham e Herschel-Bulkley. O cálculo da força de arrasto viscosa foi avaliado determinando-se o gradiente da velocidade do fluido na direção normal à parede com base na regressão polinomial. Por simplicidade, foi considerada a hipótese de que a variação da velocidade na direção tangencial da parede é muito menor se comparada a variação da mesma na direção do vetor normal. O método implementado, assim como o escoamento de fluidos não-newtonianos, foi validado por meio de comparação entre o resultado obtido de simulações com geometrias pré-definidas e as respostas analíticas para tais casos. Como exemplo de aplicação da ferramenta computacional desenvolvida, um caso simplificado de cravação das estacas torpedos foi simulado avaliando-se o seu deslocamento dentro do solo e os esforços cisalhantes a ela submetidas. / This work aims to develop computational tools to simulate and analysis the torpedo anchor penetration in marine soil. The approach will be based on the Moving Particle Semi-Implicit (MPS) method. Because it is a meshless method, it is extremely flexible to model fluid-solid interaction with fragmentation or junction of free surface and large displacements or deformations of solids, phenomena presented at the torpedo anchor impact. Two challenges were listed: the modeling of soils as non-Newtonian fluids and the determination of the viscous drag on the solids surface. The modeling of non-Newtonian fluid was done based on the Power Law, Bingham and Herschel-Bulkley models. The calculation of the viscous drag was evaluated by determining the velocity gradient in the normal direction of the wall based on polynomial regression considering the fluid particles near the solid wall. In this work, for sake of simplicity, the hypothesis that the velocity variation in the tangential direction of the wall is much smaller compared to its variation in the normal direction is adopted. The proposed technique, as well as the flow of non-Newtonian fluids, were validated comparing the results obtained in flow simulations with predefined geometries with the expected analytical responses. As an example of the application of the computational tools developed, a simplified case of torpedo penetration was simulated by evaluating its displacement and the shear stresses submitted to it.

Supercavitating torpedoes pose new threats to submarines, surface ships, and shore targets whose current countermeasures are inadequate against this technology. These torpedoes have the advantage over their predecessors and companion weapons of dramatically increased speed, which reduces the reaction time available for deploying a countermeasure heightening the threat to their intended target. Proliferation of supercavitating torpedoes has motivated research on countermeasures against them as well as on the fluid phenomenon which makes them possible. The goal of this research was to investigate an envisaged countermeasure; an acoustic field capable of slowing or diverting the weapon by disrupting the cavitation envelope. The research focused on the interactions between high-level sound signals and a supercavity produced by a small free-flying projectile. In order to conduct this study it was necessary to achieve three preliminary accomplishments involving the design of: 1) experimental apparatus that allowed for the study of a small-scale supercavitating projectile in the laboratory environment; 2) apparatus and software for measuring and recording information about projectile dynamics and supercavity geometry; and 3) an acoustic array and power source capable of focusing the desired sound signal in the path of the supercavitating object. Positive results have been found which show that the accuracy of a supercavitating projectile can indeed be adversely affected by the sound signal. This research concludes with results that indicate that it is acoustic cavitation in the medium surrounding the supercavity that is responsible for the reduced accuracy. A hypothesis has been presented addressing the means by which the acoustic cavitation could cause this effect. Additionally, corrugations on the cavity/water interface imposed by the pressure signal have been observed and characterized.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-10-05T18:28:53Z No. of bitstreams: 1 TeseSMJ.pdf: 10960620 bytes, checksum: 004243fd396e114b01e19001af212d41 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T16:25:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseSMJ.pdf: 10960620 bytes, checksum: 004243fd396e114b01e19001af212d41 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T16:25:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseSMJ.pdf: 10960620 bytes, checksum: 004243fd396e114b01e19001af212d41 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T16:25:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseSMJ.pdf: 10960620 bytes, checksum: 004243fd396e114b01e19001af212d41 (MD5) Previous issue date: 2004-08-13 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The high competitiveness generated by the world metallurgical scenery has been taking the Integrated Steelworks to look for an incessant way the increase of the efficiency of the refine pre-treatment processes, especially Pig Iron Hot Metal Desulfurization at Torped Car. As collateral effect, the refractory lining used in these equipment has been submitted to operational conditions more and more severe leading to an increasing the wear rate. In this sense, the Post Mortem Study of a based Al2O3/SiC/C/MgAl2O4 refractory lining (ASCM) used at CSN Torped Cars was carried out. It was concluded that a slag containing a big amount of calcium aluminum-silicate, interacts with the refractory microstructure promoting the corrosion. It was also identified a concurrent mechanism by alkaline incorporation, besides corundum to betaalumina transformation and SiC oxidation by Na2O resulting in better conditions to the graphite of protection, and consequently, improving the refractory lining campaign. In order to prevent the corrosion of the Torped Car Refractory Lining, a new technology was developed by using a Impregnation Technique of the Cerium Solution SIT/Ce, which the Cerium Solution is able to fill up partially the opened porous of the ASCM microstructure, improving the corrosion resistance and thermal-mechanical properties. The protection mechanism was identified carrying out dynamic slag test and fracture energy test, followed by microstructure characterization by using of the Scanning Electronic Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction and Mercury Porosimeter. Another New Protection Technology of Torped Car Refractory Lining was also developed based on Protecting Layer Formation - FPL. This technique consists of changing the Slag Composition, resulting in an improved wear resistance. Preliminary simulations were carried out in order to optimize the dopant concentration at the slag, followed by tests in rotative oven simulating the wettability refractory material by doped slag. As consequence the Technology of FPL was implemented at Industrial Scale resulting in an additional Protection Mechanism of CSN Torped Car Refractory Lining. By taking account the ASCM refractory lining microstructure, it was observed that main corrosion spots are located in the material fine fraction (matrix). Besides, the matrix which includes the primary bonding system, additional pores are generated to the existing ones as consequence of the resin oxidation during Torped Car heating up. Therefore, it was evaluated the effect of the Doping Bonding System in relation to the thermal and mechanical properties and corrosion resistance. It was achieved an improvement of both indicating the feasibility of The Doping Technique of the Bonding System – DBS/CeO2. / A elevada competitividade introduzida pelo Cenário Siderúrgico Mundial tem conduzido as Usinas Siderúrgicas Integradas a buscarem de forma incessante o aumento da eficiência dos processos de pré-tratamento de refino, conduzindo a necessidade da dessulfuração de Ferro Gusa em Carros Torpedos. Como efeito colateral, o revestimento refratário empregado nestes equipamentos tem sido submetido a condições operacionais cada vez mais severas conduzindo ao aumento da taxa de desgaste. Estudos Post Mortem do revestimento refratário de Al2O3/SiC/C/MgAl2O4 (ASCM) empregados em Carros Torpedos da CSN foram realizados com o objetivo de determinar o mecanismo de corrosão desenvolvido durante a aplicação industrial. Concluiuse que a escória rica em alumino-silicatos de cálcio, interage com a microestrutura refratária promovendo a corrosão do material. Como principal resultado deste estudo foi identificada a introdução de mecanismo concorrente de incorporação alcalina, decorrente da combinação da fase MgAl2O4 com o Na2O, resultando na produção da fase NaMg2Al15O25, adicional à transformação do Corundum em Beta-alumina e à oxidação do SiC por Na2O, concorrendo para maior proteção do Grafite, e conseqüentemente, para o acréscimo na vida útil do revestimento refratário. Visando prevenir à corrosão dos revestimentos refratários à base de ASCM, foi desenvolvida uma nova tecnologia a partir do emprego da Técnica de Impregnação de Solução Portadora de Cério – ISP/Ce, baseada no emprego de uma solução aquosa portadora de cério capaz de ocupar parcialmente a porosidade aberta da microestrutura do refratário, resultando em aumento da resistência à corrosão e incremento das suas propriedades termo-mecânicas. O mecanismo de proteção foi equacionado mediante a realização de ensaios de escorificação e de energia de fratura, seguidos de caracterização da microestrutura refratária utilizando-se das técnicas de microscopia eletrônica de varredura acoplada à microssonda eletrônica, difração de raios-X e porosimetria de mercúrio. Outra nova tecnologia de proteção do revestimento refratário de Carros Torpedos foi desenvolvida mediante a Formação de Camada Protetora – FCP. A Técnica consiste na saturação da escória do processo, resultando em aumento da resistência ao desgaste do revestimento refratário de Carro Torpedo. Foram realizadas Simulações Laboratoriais preliminares visando otimizar a concentração de dopantes na escória, seguido de testes em forno rotativo simulando a molhabilidade do refratário de Carro Torpedo pela escória saturada. Como consequência foi implantada a Tecnologia de FCP em escala industrial resultando na proteção do revestimento refratário de Carro Torpedo da CSN. Tomando-se a microestrutura refratária de refratários à base ASCM, observa-se que os sítios de corrosão concentram-se na fração fina do material (matriz). Em adição, é na matriz onde se localiza o sistema de ligação primário à base de resina fenólica, região onde são gerados poros adicionais aos intrínsecos à microestrutura, decorrentes da degradação da resina durante aquecimento dos Carros Torpedos. Desta forma, foi estudado o efeito da Dopagem do Sistema de Ligação sobre as propriedades termomecânicas e de resistência à corrosão. Como resultando foram obtidos aumentos expressivos de ambas propriedades sinalizando a viabilidade do emprego da Técnica de Dopagem do Sistema de Ligação – DSL/CeO2.

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Made available in DSpace on 2016-04-28T14:16:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gerda Maisa Jensen.pdf: 2040855 bytes, checksum: 12775de75b437b43c13fd5771e89f26e (MD5) Previous issue date: 2008-12-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Italian naturalist Lazzaro Spallanzani (1729-1799) took up the study of several issues of Natural History amongst which, the numbness phenomenon caused by fish called torpedoes in their preys or in human beings. Well known since the Ancient times once a fable, it became subsequently the object of inquiry of the natural philosophers from XVII and XVIII centuries. They witnessed the veracity of the phenomenon and described the morphology and the anatomic of these fish, trying to explain it origin and cause of the numbness. In this Dissertation, we present some of the inquiries on the subject conducted by Spallanzani, to ascertain whether they were based on the knowledge available in the period and if his observations and experiments were well planned and executed. To do so, we present some of the explanations for the phenomenon, ranging from mechanical and electrical hypotheses, for some predecessors and contemporaries of Spallanzani. Then, in order to contextualize the study in the general scope of the investigations of Spallanzani, details of his training and academic activities are given, with emphasis on his naturalistics travels and maintenance of museums of Natural History. Finally, the process of investigation that he conducted on the torpedoes, between the years 1780 and 1782 is detailed. The report of his observations and experiences as well as the results were summarized by Spallanzani in a letter dated February 23 of 1783, addressed to the Marchis Girolamo Lucchesini and published in the same year, in two journals aimed at disseminating scientific Italians, the Opuscoli scelti sulle Scienze e sulle Arti and the Giornale de Letterati. We compared this letter with to excerpts of the diaries, published only recently, about his naturalistic journeys that provided Spallanzani access and opportunity to conduct their studies on the torpedoes. Our analysis led us to conclude that Spallanzani took into account the past and contemporary studies on the phenomenon, his guided through their research hypotheses (mechanical and electrical) that subsidized these studies. Spallanzani concluded that although the shock caused by the fish does not produce sparks or express phenomena of attraction and repulsion (as occurred with static electricity studied at the time), the numbness caused by torpedoes in their preys, in the hands of fishermen and scholars was an electrical phenomenon of the same nature as manifest in the atmosphere or the bottle of Leyden / O naturalista italiano Lazzaro Spallanzani (1729-1799) dedicou-se ao estudo de diversos temas da História Natural, dentre os quais o do fenômeno de entorpecimento causado em presas ou em seres humanos, por peixes chamados torpedos. Conhecido pelos sábios da Antigüidade, o fenômeno chegou a ser considerado, posteriormente, uma fábula, até que filósofos naturais dos séculos XVII e XVIII tomaram-no como objeto de investigação. Atestaram não apenas a veracidade do fenômeno, como procederam a descrições morfológicas e anatômicas desses peixes, procurando explicar a origem e causa do fenômeno. Nesta Dissertação, apresentamos algumas das investigações sobre o tema realizadas por Spallanzani, objetivando averiguar se estavam baseadas nos conhecimentos disponíveis no período e se suas observações e experiências foram bem planejadas e executadas. Para isso, são apresentadas algumas das explicações fornecidas para o fenômeno, variando entre hipóteses mecânicas e elétricas, por alguns antecessores e contemporâneos de Spallanzani. Em seguida, a fim de contextualizar esse estudo no âmbito geral das pesquisas de Spallanzani, são indicados elementos de sua formação e atividades acadêmicas, com ênfase nas suas viagens naturalísticas e manutenção de museus de História Natural. Por fim, é detalhada uma fase de investigações que ele realizou sobre os torpedos, entre os anos de 1780 e 1782. O relato de suas observações e experiências e os resultados obtidos foram resumidos por Spallanzani em carta datada de 23 de fevereiro de 1783, endereçada ao Marchese Girolamo Lucchesini e publicada, no mesmo ano, em dois periódicos italianos voltados à divulgação científica, o Opuscoli scelti sulle Scienze e sulle Arti e o Giornale de Letterati. Comparamos essa carta com trechos dos diários, apenas recentemente publicados, das viagens naturalísticas que propiciaram a Spallanzani o acesso e a possibilidade de realizar seus estudos sobre os torpedos. Nossa análise nos levou a concluir que Spallanzani levou em consideração os estudos anteriores e contemporâneos sobre o fenômeno, bem como guiou sua investigação pelas hipóteses (mecânica e elétrica) que subsidiavam esses estudos. Spallanzani concluiu que apesar do choque causado pelo peixe não produzir faísca nem manifestar fenômenos de atração e repulsão (como ocorria com a eletricidade estática estudada na época), o entorpecimento causado pelos torpedos nas presas, nas mãos dos pescadores e de estudiosos era um fenômeno elétrico, de mesma natureza que o manifesto na atmosfera ou na garrafa de Leyden

The offshore oilfield industry is continuously developing unique and break-through technologies and systems to extract hydrocarbons from ever increasing ocean depths. Due to the extreme depths being explored presently, large anchors are being utilized to secure temporary and permanent facilities over their respective drilling/production site. A vertically loaded, torpedo-style, deepwater mooring anchor developed by Delmar Systems, Inc. is one of these anchors. The OMNI-Max anchor is an efficient, cost-effective alternative for use as a mooring system anchor intended for floating facilities. The OMNI-Max is designed to free-fall towards the ocean bottom and uses its kinetic energy for self-embedment into the soil, providing a mooring system anchor point. Values such as drag coefficient and terminal velocity are vital in predicting embedment depth to obtain the mooring capacity required by the floating facility. Two scaled models of the Mark I OMNI-Max anchor were subjected to a series of tests in the Haynes Coastal Engineering Laboratory at Texas A & M University to evaluate the overall drag coefficient and penetration depth. The 1/24 scale model was tested by measuring the amount of penetration into an artificial mud mixture. The 1/15 scale model was attached to a tow carriage and towed through a water-filled tank to measure the drag forces and evaluate the drag coefficient. The anchor terminal velocity was measured using underwater cameras to track the free fall of the model anchor through 15 ft of water inside the tow tank. The 1/24 scale model penetrated the mud an average of 22 inches from the leading tip of the anchor to the mud surface, approximately 1.5 anchor lengths. The penetration depth increased as impact velocity increased, while the penetration depth decreased as the fins were retracted. The 1/15 scale anchor was towed at 6 different velocities producing a varied total drag coefficient between 0.70 and 1.12 for Reynolds number flows between 3.08E 05 and 1.17E 06. The drag coefficient increased as the fins were retracted and when the mooring rope was attached. The 1/15 scale anchor was allowed to free-fall in the tow tank and obtained an average terminal velocity of and 14.6 feet per second. The drag coefficients ranged from 0.46 to 0.83, which increased as the fins were retracted. When using the results to estimate prototype sized anchor drag coefficient, the average value was estimated to be 0.75.

As reservas de petróleo e gás estão localizadas cada vez mais longe da costa e em águas profundas e ultra profundas, o que faz necessário a utilização de estruturas flutuantes, as quais estão sujeitas às forças impostas por condições ambientais, tais como vento, ondas e correntes marítimas. É portanto relevante o estudo de sistemas de ancoragem de estrutura flutuantes, sendo estes responsáveis pelo posicionamento da plataforma, garantindo segurança às operações realizada. Este é o objetivo do presente trabalho, que diz respeito a um estudo numérico do comportamento do trecho enterrado da linha de ancoragem de plataformas flutuantes de extração, produção e/ou armazenamento de petróleo. O sistema de ancoragem estudado é do tipo taut-leg, recomendado para lâminas de água superiores a 1000m. Este tipo de ancoragem pode ser dividido em três partes, um trecho suspenso que vai da plataforma até o leito marinho, um trecho apoiado sobre o leito marinho e um terceiro segmento que penetra no solo junto com a âncora, o qual adquire a forma de uma catenária invertida. Este tipo de sistema chega ao leito marinho com inclinações entre 30 e 45° e é capaz de resistir a esforços horizontais e verticais. O objetivo deste estudo é analisar os parâmetros envolvidos, as forças atuantes e a configuração do trecho em catenária invertida, através de análise numérica para os experimentos realizados em laboratório em escala reduzida. Os ensaios experimentais realizados por Rocha (2014) consistiram na aplicação de um conjunto de forças no trecho da linha de ancoragem que simula o encontro da corrente com o leito marinho, medindo-se as cargas no ponto que representa o olhal onde a corrente é fixada à âncora. A configuração da linha no trecho enterrado era obtida através de um ultrassom. Neste trabalho foi feita retro-análise numérica dos resultados obtidos experimentalmente a fim de se determinar os parâmetros que definem o equilíbrio do trecho enterrado da linha de ancoragem. Esses parâmetros foram validados para diferentes carregamentos, respeitando as configurações do solo e da corrente, através de um conjunto de equações diferenciais e do software DIGIN. Com base nas análises são quantificados a atenuação do sistema e os parâmetros de capacidade de carga e adesão que controlam o processo de transferência de cargas. / Oil and gas reserves are located offshore, in deep and ultra deep waters and for this reason the use of floating structures becomes necessary. Those structures are subject to forces imposed by environmental conditions such as wind, waves and sea currents. It is therefore relevant to study the anchoring of floating structure systems, as it is responsible for positioning the platform and ensuring security operations. This is the aim of the present research efforts, which describes a numerical study of the behavior of the embedded portion of systems designed to anchor the floating platform during extraction, production and/or storage of oil. The taut-leg mooring system is the one studied herein, which is recommended for water depth beyond 1000m. This type of mooring system can be divided in three parts, one part that runs from the suspended platform to the seabed, a slice resting on the seabed and a third segment that penetrates the soil together with the anchor, which takes the form of a inverse catenary. This type of mooring system reaches the seabed at angles of 30° to 45 ° and is able to resist horizontal and vertical forces. The objective of this study is to analyze the parameters involved in the anchor system, the forces acting at the inverse catenary and its configuration through numerical analysis of small-scale laboratory experiments. Experimental tests conducted by Rocha (2014) consisted of applying a set of forces on the a chain that simulates the embedded portion of the anchor line, from the seabed to the shank attachment point, using a load cell located at a point that represents the lug throw in which the chain is connected to the anchor. The configuration of the embedded portion of anchor line was obtained through an ultrasound. In this study the experimental results were numerically back analyzed in order to determine the parameters that define the equilibrium of the embedded slice of the anchor line. These parameters were validated for various loads in compliance with both soil resistance and the configuration of the chain through a set of differential equations and DIGIN software. Based on this analysis, the attenuation of the system is quantified and the parameters controlling of load capacity and adherence are obtained.

As reservas de petróleo e gás estão localizadas cada vez mais longe da costa e em águas profundas e ultra profundas, o que faz necessário a utilização de estruturas flutuantes, as quais estão sujeitas às forças impostas por condições ambientais, tais como vento, ondas e correntes marítimas. É portanto relevante o estudo de sistemas de ancoragem de estrutura flutuantes, sendo estes responsáveis pelo posicionamento da plataforma, garantindo segurança às operações realizada. Este é o objetivo do presente trabalho, que diz respeito a um estudo numérico do comportamento do trecho enterrado da linha de ancoragem de plataformas flutuantes de extração, produção e/ou armazenamento de petróleo. O sistema de ancoragem estudado é do tipo taut-leg, recomendado para lâminas de água superiores a 1000m. Este tipo de ancoragem pode ser dividido em três partes, um trecho suspenso que vai da plataforma até o leito marinho, um trecho apoiado sobre o leito marinho e um terceiro segmento que penetra no solo junto com a âncora, o qual adquire a forma de uma catenária invertida. Este tipo de sistema chega ao leito marinho com inclinações entre 30 e 45° e é capaz de resistir a esforços horizontais e verticais. O objetivo deste estudo é analisar os parâmetros envolvidos, as forças atuantes e a configuração do trecho em catenária invertida, através de análise numérica para os experimentos realizados em laboratório em escala reduzida. Os ensaios experimentais realizados por Rocha (2014) consistiram na aplicação de um conjunto de forças no trecho da linha de ancoragem que simula o encontro da corrente com o leito marinho, medindo-se as cargas no ponto que representa o olhal onde a corrente é fixada à âncora. A configuração da linha no trecho enterrado era obtida através de um ultrassom. Neste trabalho foi feita retro-análise numérica dos resultados obtidos experimentalmente a fim de se determinar os parâmetros que definem o equilíbrio do trecho enterrado da linha de ancoragem. Esses parâmetros foram validados para diferentes carregamentos, respeitando as configurações do solo e da corrente, através de um conjunto de equações diferenciais e do software DIGIN. Com base nas análises são quantificados a atenuação do sistema e os parâmetros de capacidade de carga e adesão que controlam o processo de transferência de cargas. / Oil and gas reserves are located offshore, in deep and ultra deep waters and for this reason the use of floating structures becomes necessary. Those structures are subject to forces imposed by environmental conditions such as wind, waves and sea currents. It is therefore relevant to study the anchoring of floating structure systems, as it is responsible for positioning the platform and ensuring security operations. This is the aim of the present research efforts, which describes a numerical study of the behavior of the embedded portion of systems designed to anchor the floating platform during extraction, production and/or storage of oil. The taut-leg mooring system is the one studied herein, which is recommended for water depth beyond 1000m. This type of mooring system can be divided in three parts, one part that runs from the suspended platform to the seabed, a slice resting on the seabed and a third segment that penetrates the soil together with the anchor, which takes the form of a inverse catenary. This type of mooring system reaches the seabed at angles of 30° to 45 ° and is able to resist horizontal and vertical forces. The objective of this study is to analyze the parameters involved in the anchor system, the forces acting at the inverse catenary and its configuration through numerical analysis of small-scale laboratory experiments. Experimental tests conducted by Rocha (2014) consisted of applying a set of forces on the a chain that simulates the embedded portion of the anchor line, from the seabed to the shank attachment point, using a load cell located at a point that represents the lug throw in which the chain is connected to the anchor. The configuration of the embedded portion of anchor line was obtained through an ultrasound. In this study the experimental results were numerically back analyzed in order to determine the parameters that define the equilibrium of the embedded slice of the anchor line. These parameters were validated for various loads in compliance with both soil resistance and the configuration of the chain through a set of differential equations and DIGIN software. Based on this analysis, the attenuation of the system is quantified and the parameters controlling of load capacity and adherence are obtained.

As reservas de petróleo e gás estão localizadas cada vez mais longe da costa e em águas profundas e ultra profundas, o que faz necessário a utilização de estruturas flutuantes, as quais estão sujeitas às forças impostas por condições ambientais, tais como vento, ondas e correntes marítimas. É portanto relevante o estudo de sistemas de ancoragem de estrutura flutuantes, sendo estes responsáveis pelo posicionamento da plataforma, garantindo segurança às operações realizada. Este é o objetivo do presente trabalho, que diz respeito a um estudo numérico do comportamento do trecho enterrado da linha de ancoragem de plataformas flutuantes de extração, produção e/ou armazenamento de petróleo. O sistema de ancoragem estudado é do tipo taut-leg, recomendado para lâminas de água superiores a 1000m. Este tipo de ancoragem pode ser dividido em três partes, um trecho suspenso que vai da plataforma até o leito marinho, um trecho apoiado sobre o leito marinho e um terceiro segmento que penetra no solo junto com a âncora, o qual adquire a forma de uma catenária invertida. Este tipo de sistema chega ao leito marinho com inclinações entre 30 e 45° e é capaz de resistir a esforços horizontais e verticais. O objetivo deste estudo é analisar os parâmetros envolvidos, as forças atuantes e a configuração do trecho em catenária invertida, através de análise numérica para os experimentos realizados em laboratório em escala reduzida. Os ensaios experimentais realizados por Rocha (2014) consistiram na aplicação de um conjunto de forças no trecho da linha de ancoragem que simula o encontro da corrente com o leito marinho, medindo-se as cargas no ponto que representa o olhal onde a corrente é fixada à âncora. A configuração da linha no trecho enterrado era obtida através de um ultrassom. Neste trabalho foi feita retro-análise numérica dos resultados obtidos experimentalmente a fim de se determinar os parâmetros que definem o equilíbrio do trecho enterrado da linha de ancoragem. Esses parâmetros foram validados para diferentes carregamentos, respeitando as configurações do solo e da corrente, através de um conjunto de equações diferenciais e do software DIGIN. Com base nas análises são quantificados a atenuação do sistema e os parâmetros de capacidade de carga e adesão que controlam o processo de transferência de cargas. / Oil and gas reserves are located offshore, in deep and ultra deep waters and for this reason the use of floating structures becomes necessary. Those structures are subject to forces imposed by environmental conditions such as wind, waves and sea currents. It is therefore relevant to study the anchoring of floating structure systems, as it is responsible for positioning the platform and ensuring security operations. This is the aim of the present research efforts, which describes a numerical study of the behavior of the embedded portion of systems designed to anchor the floating platform during extraction, production and/or storage of oil. The taut-leg mooring system is the one studied herein, which is recommended for water depth beyond 1000m. This type of mooring system can be divided in three parts, one part that runs from the suspended platform to the seabed, a slice resting on the seabed and a third segment that penetrates the soil together with the anchor, which takes the form of a inverse catenary. This type of mooring system reaches the seabed at angles of 30° to 45 ° and is able to resist horizontal and vertical forces. The objective of this study is to analyze the parameters involved in the anchor system, the forces acting at the inverse catenary and its configuration through numerical analysis of small-scale laboratory experiments. Experimental tests conducted by Rocha (2014) consisted of applying a set of forces on the a chain that simulates the embedded portion of the anchor line, from the seabed to the shank attachment point, using a load cell located at a point that represents the lug throw in which the chain is connected to the anchor. The configuration of the embedded portion of anchor line was obtained through an ultrasound. In this study the experimental results were numerically back analyzed in order to determine the parameters that define the equilibrium of the embedded slice of the anchor line. These parameters were validated for various loads in compliance with both soil resistance and the configuration of the chain through a set of differential equations and DIGIN software. Based on this analysis, the attenuation of the system is quantified and the parameters controlling of load capacity and adherence are obtained.

L’expression des gènes est un ensemble hautement régulé de mécanismes ayant pour objectifs de synthétiser les protéines fonctionnelles dont la cellule a besoin à partir des codes inscrits dans l’ADN. Pour contrôler la quantité de signal utilisé et pour que ce message puisse physiquement traverser la cellule, celle-ci utilise la transcription des ARN messagers comme intermédiaire. Pour assurer la qualité de ce signal et pour contrôler son niveau d’expression, plusieurs mécanismes de dégradation des ARNm se coordonnent dans les organismes en fonction de leurs spécificités propres. La littérature a depuis longtemps démontré les liens entre les machineries de synthèse des ARNm et celles de leur dégradation en identifiant comment ceux-ci travaillent ensemble pour assurer une bonne régulation génique. Un de ces mécanismes induit une terminaison dans la région non-codante en 3’ de certains gènes à partir d’un clivage par la ribonucléase III. Dans ce mémoire, nous voulons démontrer qu’un mécanisme similaire dépendant de la ribonucléase III peut induire une terminaison prémature de la transcription à l’intérieur même de séquences codantes. Ce mécanisme semble être indépendant du promoteur et du terminateur des gènes, préférant réguler sa sélectivité à partir de la structure liée au clivage de l’ARNm. Plusieurs séquences et structures sous forme de tige-boucles d’ARNm peuvent être reconnues par la ribonucléase III. Cependant, il existe des différences fonctionnelles entre les différentes tige-boucles et toutes n’induisent pas un mécanisme de terminaison prématurée. Comme ce type de mécanisme doit être inductible et/ou permissible afin de ne pas empêcher complètement l’expression des gènes cibles, nous pouvons potentiellement faire affaire à un nouveau modèle de régulation génique. / Abstract : Gene expression is a highly regulated coordination of processes with the objective of producing functional proteins from the DNA code of the cell. To control the amount of proteins produced, cells use messenger RNAs as an intermediate to permit genomic information to move across the cell. To assure the quality of this signal and to control the level of gene expression, many RNA degradation mechanisms coordinate together according to their own specificities. Scientific literature has demonstrated long ago the existing interactions between RNA synthesis and RNA degradation pathways and how they closely work together to achieve viable gene expression regulation. One of those mechanisms induces transcription termination in the 3’ untranscribed region of coding genes initiated with a RNA cleavage from a ribonuclease III. In this master thesis, we show that a similar RNase III dependent mechanism can induce premature transcription termination inside the coding sequence. This mechanism seems promotor and terminator independent and depends mostly on the sequence coding for a stem-loop structure in the mRNA. Different sequences can induce a stem-loop structure recognizable by RNase III. However, there are some functional differences between stem-loop structures and not all of them can induce premature transcription termination. Since this mechanism must not happen every time and somehow must be inducible to permit gene expression when needed, this could possibly lead to a new gene regulation model.