O objetivo deste trabalho é analisar materiais piezelétricos compósitos com conectividade 1-3 e 2-2 para aplicações em transdutores de ultra-som na faixa de MHz utilizando modelos matemáticos e verificações experimentais. O estudo de um material piezelétrico compósito pode ser feito através de seus três principais tipos de modos de vibração: modo planar, modo de espessura e modo lateral. Neste trabalho, é utilizado o método dos elementos finitos para modelar os modos planares, de espessura e laterais de um compósito, e modelos analíticos para modelar o modo de espessura e o modo lateral. A modelagem do modo de espessura de um transdutor de ultra-som é feita a partir de um modelo analítico unidimensional. A modelagem unidimensional de um transdutor de ultra-som é feita através do cálculo das propriedades efetivas do material piezelétrico compósito. Essas propriedades são utilizadas no modelo da matriz distribuída para prever a impedância elétrica de um compósito e a resposta impulsiva de um transdutor de ultra-som. Com o objetivo de validar os modelos, foram construídos um material piezelétrico compósito com conectividade 1-3 e outro com conectividade 2-2 através da técnica “dice-and-fill", utilizando cerâmica de PZT-5A e resina epóxi. O compósito com conectividade 1-3 foi utilizado na construção de um transdutor de ultra-som. Os resultados teóricos da impedância elétrica e da resposta impulsiva são comparados com os obtidos experimentalmente. A impedância elétrica experimental é obtida através de um analisador de impedâncias, enquanto que a resposta impulsiva experimental do eco do transdutor é medida acoplando o protótipo do transdutor a um tarugo de acrílico. Devido à periodicidade do compósito foi feito um estudo teórico da propagação de ondas mecânicas em meios periódicos, mostrando que existem determinadas faixas de freqüências que não se propagam no material. Foi verificado que esta periodicidade é responsável pela diminuição das amplitudes dos modos radiais de um material piezelétrico compósito quando comparados com os modos radiais de um disco de cerâmica piezelétrica. Também foram feitos ensaios em tanque de imersão para determinar as propriedades mecânicas de amostras de epóxi e amostras de tungstênio e epóxi em função da fração de volume de tungstênio na amostra. / The objective of this work is to analyze piezoelectric composite materials with 1-3 and 2-2 connectivity for applications in ultrasonic transducers in the megahertz frequency range. The analysis is done through mathematical models and experimental validation. The analysis of piezoelectric composite materials can be done through the study of its three main vibrational modes: planar mode, thickness mode, and the lateral mode. In this work, it is used the Finite Element Method to model the planar, thickness and the lateral modes of the composite, and it is used analytical models to model the thickness and the lateral modes. The modeling of the thickness mode of an ultrasonic transducer is obtained through an unidimensional analytical model. The unidimensional modeling of the transducer is done by calculating the effective properties of the piezoelectric composite material. The effective properties are used in a distributed matrix model to calculate the electrical impedance of the composite and the impulse response of an ultrasonic transducer. To validate the models, a 1-3 and a 2-2 piezoelectric composite were built using the “dice-and-fill" technique. These composite were constructed using a piezoelectric ceramic of PZT-5A and epoxy. The piezoelectric composite with 1-3 connectivity was used in the fabrication of an ultrasonic transducer. The theoretical results of the electrical impedance and the impulse response are compared with the experimental results. The experimental electrical impedance is measured by using an impedance analyzer, and the experimental impulse response is measured by coupling the ultrasonic transducer prototype to an acrylic block. Due to the periodicity of the composite, it was analyzed the behaviour of mechanical waves in periodic media, showing that there are frequency ranges that the waves cannot propagate. It was verified that the periodicity is responsible for the suppression of the radial modes in a piezoelectric composite when compared with the radial modes of a disk of piezoelectric ceramic. It is also conducted measurements in a water filled tank to determine the mechanical properties of samples of epoxy, and Tungsten/epoxy composites as a function of the volume fraction of Tungsten.

Tendo em vista a possibilidade da utilização de marcadores moleculares relacionados à leptina em programas de melhoramento genético no Brasil, com o objetivo de auxiliar a seleção de bovinos da raça Nelore para características de importância econômica e, particularmente, para aquelas relacionadas ao crescimento e precocidade de acabamento, a proposta do presente trabalho foi caracterizar as freqüências gênicas e genotípicas de alguns polimorfismos e estudar seus efeitos nas características de precocidade de acabamento e crescimento em bovinos da raça Nelore. Foram avaliadas as associações dos marcadores moleculares com medidas de ultra-som de área de olho de lombo (AOL), espessura de gordura subcutânea (EGS), espessura de gordura da picanha (EGP), peso à desmama (PD), peso ao sobreano (PS), ganho de peso da desmama ao sobreano (GPS) e circunferência escrotal ao sobreano (CE). Para a caracterização dos marcadores na população Nelore foram avaliadas as freqüências genotípicas e gênicas, testes de equilíbrio de Hardy-Weinberg, heterozigoses, diversidades alélicas e conteúdos de informação polimórfica. A análise dos efeitos dos diferentes genótipos dos marcadores moleculares foi realizada através da análise de variância, desvios de dominância, efeitos aditivos e efeitos médios de substituição. As freqüências genotípicas e gênicas demonstraram que alguns alelos de determinados marcadores moleculares se encontram em baixa freqüência na população, porém apresentam os mesmos polimorfismos já relatados em bovinos de raças européias. Os marcadores A1457G, C963T e UASMS1 apresentaram associação significativa com características avaliadas por ultra-som. Os marcadores E2JW, A59V e T945M apresentaram associação significativa com características de crescimento. O marcador E2FB apresentou associações significativas apenas pela análise de efeito médio de substituição. Estes achados reforçam o potencial de utilização dos marcadores moleculares ligados a leptina na melhoria das características economicamente importantes em animais da raça Nelore. A seleção assistida por marcadores de animais portadores de alelos favoráveis pode impactar positivamente na cadeia produtiva de bovinos de corte em todos os seus segmentos. / Considering the possibility of utilization of molecular markers linked to leptin in animal breeding programs from Brazil and aiming to aid in the selection of Nellore cattle to economic traits and particularly, for those related to growth and finishing traits, the purpose of this research was to characterize the allelic and genotypic frequencies and associate with growth and finishing in Nellore cattle. There were evaluated the associations of the molecular markers on the ultrasound Longissimus muscle area (AOL), ultrasound backfat thickness (EGS), ultrasound fat thickness in Biceps femoris muscle, weaning weight (PD), yearling weight (PS), weight gain from weaning to yearling (GPS) and yearling scrotal circumference (CE). The characterization of the molecular markers in Nellore cattle was evaluated through of the allelic and genotypic frequencies, Hardy-Weinberg equilibrium tests, heterozigosity, allelic diversity and polymorphism information content. The different genotype effects of the molecular markers were evaluated through ANOVA, dominance deviation, additive and substitution effect. The allelic and genotype frequencies shown some alleles of the molecular markers were low frequencies in Nellore cattle. However there were identified the same polymorphisms described in taurine cattle. Markers A1457G, C963T and UASMS1 demonstrated significant association with ultrasound measurement traits. The E2JW, A59V and T945M markers showed significant association with growth traits. The E2FB marker showed significant effects when it was evaluated for substitution effect. These findings emphasize the potential utilization of molecular markers linked to leptin in the improvement of economic traits in the Nellore cattle. The improvement this traits through marker assisted selection of carrier animals of desirable alleles might positively aid the whole beef cattle productive chain.

Foi utilizado na presente pesquisa o ultra-som pulsado de baixa intensidade, com a finalidade de avaliar, experimentalmente, seus efeitos físicos sobre a regeneração do músculo esquelético de ratos. Foram empregados no experimento 10 animais de ambos os sexos. Após eleição do músculo glúteo maior, foram feitas incisões perpendiculares (pós anestesia) às suas fibras, alcançando aproximadamente dois terços de sua espessura. Seguinte às incisões, realizou-se síntese do músculo e dos planos superficiais. Foi convencionado estudar os efeitos do ultra-som pulsado após 3, 6 e 10 dias de estímulo. Antes do sacrifício dos animais foi-lhes administrado Colchicina, com a finalidade de bloquear a células em divisão. Mediante análise histopatológica comparativa dos músculos, constatou-se que enquanto nos animais não estimulados desenvolveu-se, aos 3 dias, áreas de necrose e inflamação, naqueles estimulados houve uma diminuição das mesmas. Além disso, nos animais estimulados, ocorre intensa neovascularização nas áreas de lesão. Observou-se também uma migração de células miogênicas (satélites) para restos de bainhas remanescentes de fibras musculares regeneradas. Constatou-se um aumento de mioblastos com núcleos em metáfase. Aos 10 dias, os animais estimulados exibiam inúmeros miotubos com formação de miofibrilas, caracterizando células musculares em franca maturação. Longe da área estimulada, o ultra-som foi capaz de induzir mitoses em células satélites. Notou-se que os efeitos do ultra-som pulsado aceleram a regeneração de fibras musculares mediante uma intensa neoformação vascular, acelerando a reparação da necrose e formação de mioblastos, os quais agregam-se em miotubos formando novas células. / It was used in the present research the low intensity pulsed ultrasound with aim of evaluating, experimentally, its physical effects on the regeneration of rats skeletal muscle. Ten male and female animals were used in this experiment. After election of the gluteus maximus muscle, perpendicular incisions were made (after anesthesia) in its fibers, reaching approximately two thirds of its thickness. After the incisions, a synthesis of the muscles and superficial plans was performed. It was established to study the effects of the pulsed ultrasound after 3, 6 and 10 day-stimuli. Before sacrificing the animals Colchinine was given aiming to block cells in division. By means of comparative histopathological analysis of the muscles, it was verified that in non-stimulated animals an area of necrosis developed in three days, while in those that were simulated there was a decrease of the same. Moreover, on the stimulated animals, there is intense neovascularization in the damaged area. A migration of myogenic cells (satellites) to rests of remaining sheaths from regenerated muscle fiber was also observed. It was verified an increase of myoblasts with nuclei in metaphase. In ten days, the stimulated animals showed countless myotubes with formations of myofibrils, characterizing mature muscle cells. Far from the stimulated area, the ultrasound was able of inducing mitosis to satellite cells. It was noticed that the effects of the pulsed ultrasound accelerate muscle fiber regeneration by means of an intense vascular neoformation, accelerating the restoration of the necrosis and the formation of myoblasts, which aggregates in myotubes forming new cells.

Este projeto de pesquisa trata da elaboração de um sistema de reconstrução de imagens obstétricas de fetos, em aparelhos de ultra-som convencionais, para a visualização dessas imagens em três dimensões utilizando a internet como meio de utilização do sistema, com o principal objetivo de proporcionar aos médicos ginecologistas melhor visualização do formato e das estruturas internas, e em especial da face do feto, através do processo de reconstrução tridimensional feito a partir de um conjunto de imagens bidimensionais capturadas em aparelhos convencionais de ultra-som. O uso clínico deste projeto está previsto para o setor de obstetrícia do Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto. / This project of research deals with the laboration of a reconstruction system of obstetrics images of embryos in devices of ultrasound will be conventional the visualization of these images in three dimensions using the internet half of uses of the system, with the main objective provides to the medical gynecologists a better visualization of the format and the internal structures and in special the face of the embryo through the made process of three-dimensional reconstruction from a dataset of captured bi-dimensional images in conventional devices of ultrasound. The clinical uses of this project is foreseen will be the sector of obstetrics of the Hospital of the Clinics of Ribeirão Preto.

A transmissão do ultra-som no organismo humano tem sido objeto de estudos a várias décadas, com a finalidade de promover diagnóstico. Recentemente tem sido usada para avaliar a densidade óssea e poder diagnosticar precocemente o aparecimento da osteoporose e prever o risco de fratura. Nesse trabalho foi desenvolvido um sistema capaz de gerar, receber e amplificar sinais ultra-sônicos para a avaliação da velocidade do som e atenuação em função da freqüência (BUA). A técnica usada foi a de transmissão do sinal ultra-sônico, com acoplamento por gel de ultra-som e por água (tanque acústico), que consiste no uso de dois transdutores, um para transmissão e outro para recepção, sendo a amostra posicionada entre eles. Devido ao alto índice de dispersão nas medidas ultra-sônicas, será buscado um material de referência, o qual deve possuir características tanto de velocidade do som e atenuação em função da freqüência, parecidas com a do osso (calcâneo), que será usado para calibração do equipamento e para o acompanhamento da medida óssea. Foram utilizados os parâmetros ultra-sônicos para avaliação da consolidação óssea (em tíbias de carneiro) em diferentes períodos e nos diversos tipos de fraturas. O sistema foi caracterizado em termos de temperatura e reprodutibilidade utilizando diferentes materiais. Medidas no calcâneo de voluntários, de velocidade e atenuação em função da freqüência, independente de associações patológicas, mostrou resultados compatíveis com os encontrados na literatura. Foram feitas diversas análises, com pequenas mudanças nas condições geométricas, de sinal e freqüência dos transdutores, para observar sua influência sobre as medidas de atenuação e velocidade. Isto com a finalidade de tentar relacionar as variações nas medidas de atenuação obtidas por diferentes autores. / Ultrasound transmission in human bodies has been studied for several decades in order to facilitate diagnosis. It has also been used to evaluate bone density and to diagnose early osteoporosis and future fracture risks. For this study, a system to generate, receive and amplify ultrasonic signs for speed of sound assessment and broad band ultrasound attenuation (BUA) was developed. Transmission of ultrasonic signals was performed by coupling using ultrasound gel and water (acoustic tank) and the sample placed between two transducers, one for transmission and the other for reception. Due to the high rate of the dispersion of ultrasonic measures, some reference material having the characteristics of the speed of sound and broad band ultrasound attenuation, similar to the heel bone that will be used for equipment calibration and follow-up of bone measure will have to be found. Ultrasonic parameters were used to evaluate bone consolidation (tibia of a sheep), in different periods and several kinds of fractures. Temperature and reproducibility using different materials were used to customize the system. Measures of volunteers\'s heel bone speed and broad band ultrasound attenuation showed results consistent with the ones from literature. Several analyses with little changes in geometric, signal and transducer frequency conditions were performed in order to observe their influence on attenuation and speed measures. Those steps were carried out in order to try to relate the variations in attenuation measures to those obtained by other authors.

Os equipamentos dispóníveis para acompanhamento clínico de implantes dentários monitoram mudanças de estabilidade, mas não são capazes de quantificar o nível de osseointegração. A literatura mostra que a aplicação de ultra-som pulsado de baixa intensidade estimula o reparo de fraturas ósseas e o crescimento de tecido ósseo nos poros de implantes, indicando que um guia de onda ultra-sônico poderia ser usado tanto para monitorar o processo de osseointegração como também para diminuir o período de recuperação. Diversas dimensões e geometrias foram consideradas nas simulações dos guias ultra-sônicos, e o guia com formato degrau apresentou maior sensibilidade a mudanças na composição do meio que envolve o implante. Resultados obtidos por simulação sugerem que há uma relação linear entre a energia do sinal detectado e o grau de osseointegração. Foram realizados experimentos com guias de onda de titânio e alumínio, sendo necessário realizar mais testes com guias de dimensões reduzidas para a obtenção de um dispositivo adequado para uso clínico. / Available equipments for clinical assessment of dental implants monitor changes in stiffness but are not able to quantify the osseointegration level. Literature shows that the application of low-intensity pulsed ultrasound stimulates the healing of bone fractures and the bone ingrowth into implants pores, indicating that an ultrasonic waveguide could be used to monitor the osseointegration process as well as to shorten the healing period. Several dimensions and geometries were considered in the waveguides simulations, and the step-shaped waveguide showed more sensibility to changes in the surrounding media of the implant. Results obtained by simulation suggest there is a linear relation between the energy of the detected signal and the osseointegration level. Experiments with titanium and aluminum waveguides were conducted, being necessary to carry out more studies with reduced size waveguides in order to obtain a suitable device for clinical use.

O objetivo deste trabalho é apresentar uma solução funcional de um mecanismo de corte de cerâmicas por abrasão, para possibilitar a construção de transdutores piezocompósitos de ultra-som através do método \"Dice and Fill\". Esse trabalho apresenta a teoria necessária para entender como funciona o desgaste por abrasão em cerâmicas e quais as variáveis que mais influenciam nesse desgaste. São apresentados também os requisitos e as características do corte que devem ser feitos nas piezocerâmicas, bem como os cálculos de dimensionamento da taxa de desgaste através da fórmula de desgaste de Archard. Através dos resultados experimentais e práticos essa dissertação mostra como regular o equipamento para funcionar em sua máxima eficiência. / The objective of this work is to describe one great and simple mechanism that is capable of machining PZT ceramic by wear. That mechanism will be used to produce piezocomposites transducers more easily by the \"Dice and Fill\" method. This work also explains how the ceramic material can be worn and which variables are important in this wear. It is also presented the requirements and characteristics of the ceramic cuts to build an ultrasonic transducer and showed how to predict the wear in the ceramic by using the Archard\'s formula. Finally all parts of the cut mechanism are described and the practical results of the study are used to setup the mechanism to work in the maximum efficiency.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:37:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5327_1.pdf: 3795343 bytes, checksum: 53dfb936f7e066072a84802d104d3842 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho se propõe a apresentar uma metodologia para classificar o nível de poluição presente na superfície dos isoladores aéreos de alta tensão, ou seja, diagnosticar o estado do isolamento do sistema elétrico de transmissão através da técnica de reconhecimento de padrões dos sinais de ultra-som emitidos por descargas superficiais nos isoladores a serem classificados via Redes Neurais Artificiais (RNA). Visando este objetivo, foram utilizadas neste trabalho técnicas de extração de atributos dos sinais de entrada da RNA visando viabilizar a execução computacional do treinamento e simulação da rede. Pode-se citar como técnicas de extração utilizadas: o Centróide, Parâmetros Estatísticos e no Domínio da Freqüência. Na aplicação das RNA além da Rede Perceptrons de Múltiplas Camadas (MLP), também foi simulada a Rede de Funções de Bases Radiais (RBF) com o objetivo de realizar uma análise comparativa dos resultados das redes na montagem de processos de classificação, utilizando a técnica de extração de atributos que resultou um melhor desempenho para as redes MLP

AgÃncia Nacional do PetrÃleo / O presente trabalho tem como objetivo caracterizar diferentes defeitos de soldagem ( falta de fusÃo, falta de penetraÃÃo e porosidade) inseridos em corpos de prova durante o processo de soldagem, atravÃs da anÃlise fractal di sinais ultra-sÃnicos obtidos pela tÃcnica TOFD. Para eliminar os ruÃdos, os sinais foram tratados usando dois mÃtodos de filtragem, passa banda e Savitzky-Golay. Na anÃlise fractal dos sinais foram utilizados trÃs mÃtodos: anÃlise de Hurst, anÃlise de flutuaÃÃo sem tendÃncias e anÃlise de cobertura mÃnima. Nos trÃs mÃtodos foram considerados sinais filtrados isoladamente, bem como sinais filtrados concatenados. Os parÃmetros caracterÃsticos das regiÃes de escala, para cada tipo de anÃlise, foram calculados atravÃs de regressÃes lineares, sendo tambÃm determinado o desvio padrÃo de cada sinal. A caracterizaÃÃo de todos os defeitos foi determinada atravÃs dos parÃmetros obtidos para os sinais filtrados pelo mÃtodo Savitzky-Golay e para os sinais concatenados filtrados pelo mÃtodo passa banda. Foi tambÃm mostrado que, no contexto dessa anÃlise fractal, a melhor discriminaÃÃo foi obtida utilizando o mÃtodo de Savitzky-Golay. / The present work aims to characterize different welding defects (lack of fusion, lack of penetration and porosity) inserted into the specimens during the welding process by analyzing fractal di ultrasonic signals obtained by the TOFD technique. To eliminate the noise, the signals were processed using two methods of filtering, band pass and Savitzky-Golay. In fractal analysis of signals using three methods: analysis of Hurst analysis, trends and fluctuation analysis without minimum coverage. In the three methods were individually filtered signals and filtered signals concatenated. The characteristic parameters of the regions of scale, for each type of analysis were calculated by linear regression, and is also given the standard deviation of each signal. The characterization of all defects was determined by the parameters obtained for the signals filtered by the method Savitzky-Golay and concatenated signals filtered by bandpass method. It was also shown that in the context of this fractal analysis, the best discrimination was achieved using the method Savitzky-Golay.

As úlceras por pressão são definidas como lesões causadas pela constante pressão exercida sobre um determinado ponto do corpo, ocasionando comprometimento do aporte sangüíneo com diminuição ou interrupção da irrigação tissular, ocasionando oclusão de vasos e capilares, isquemia e morte celular. O objetivo principal deste trabalho foi verificar a resposta da cicatrização em úlceras por pressão, em clientes no atendimento domiciliar com a estimulação do ultra-som pulsado de baixa intensidade. A metodologia proposta foi a investigação de voluntários humanos não diabéticos, portadores de úlceras por pressão de qualquer grau, região, tamanho e profundidade em qualquer fase de cicatrização, sem processo infeccioso evidente, sem uso de medicação antiinflamatória. Todas as lesões receberam assistência de enfermagem obedecendo ao mesmo protocolo de curativos, para os portadores de 2 lesões apenas uma delas recebeu estimulação de ultra-som pulsado de baixa intensidade 30 mW/\'CM POT.2\', freqüência 1.5 Mhz em sessões de 20 minutos, três vezes por semana, durante seis meses, perfazendo um ciclo de aproximadamente 72 aplicações, ou menos sessões quando a alta aconteceu antes do prazo. Os resultados foram acompanhados através de quatro instrumentos: análise comparativa descritiva, análise histológica, análise morfométrica e análise fotográfica . A pesquisa foi observacional descritiva, sendo realizada uma análise estatística, através de dados extraídos dos prontuários e mensurações das áreas das lesões. O estudo histológico revelou melhora na vascularização, demonstrou angiogênese e processo inflamatório local. / The pressure ulcers are areas of injured skin and tissue caused by constant pressure on certain areas of the body, compromising the irrigation of tissue and also, causing the occlusion of vases and capillaries, ischemia and cellular death. The main objective of this work was the evaluation the wound healing process in pressure ulcers, during homecare service, with stimulation of low intensity ultrasound combined with papain. The methodology evaluation was applied in human volunteers without diabetic, with wounds in any ranges, region, size and depth. These wounds were in any phase and without any evident infectious process, without use of any antiinflammatory drugs. During all the execution of the work the injuries were treated according to the same protocol . Patients with only one wound received ultrasound stimulation in sessions of twenty minutes, three times per week, during six months, constituting a healing cycle of approximately 72 applications. Early treatment closing caused a reduction of sessions number. Considering patients with two injuries only one of the received the ultrasonic stimulation. The results had been followed through four studies: descriptive comparative analysis, histological analysis, morphometric analysis and photographic analysis. The results obtained were submitted to statistical analysis, by analyzing data extracted from clinical records and measurements of injury areas. The histological study disclosed improvement in the vascularization, it demonstrated angiogenesis and local inflammatory process.