Desenvolvimento de técnicas de otimização da programação das limpezas de redes de trocadores de calor

Trocadores de calor são equipamentos muito utilizados na indústria de processos com o objetivo de modificar a temperatura e/ou o estado físico de correntes materiais. Uma rede de trocadores de calor pode ser definida como um grupo de trocadores de calor interligados, a fim de reduzir as necessidades de energia de um sistema. No entanto, durante a operação de uma rede, a eficiência térmica dos trocadores de calor diminui devido à deposição. Esse efeito promove o aumento dos custos de combustível e das emissões de carbono. Uma alternativa para mitigar este problema baseia-se no estabelecimento de uma programação das limpezas dos trocadores de calor durante a operação de rede. Este tipo de abordagem ocasiona uma situação na qual ocorre um conflito de escolha: a limpeza de um trocador de calor pode recuperar a sua eficiência térmica, mas implica custos adicionais, tais como, mão-de-obra, produtos químicos, etc. Além disso, durante a limpeza, o trocador de calor tem de ser contornado por uma corrente de by-pass, o que aumenta temporariamente o consumo de energia. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo explorar diferentes técnicas de otimização envolvendo métodos estocásticos e heurísticos. Com este objetivo foi desenvolvido um conjunto de códigos computacionais integrados que envolvem a simulação pseudo-estacionária do comportamento da rede relacionado com incrustações e a otimização da programação das limpezas deste tipo de sistema. A solução do problema indica os períodos de tempo para a limpeza de cada trocador de calor. Na abordagem estocástica empregada, os parâmetros do algoritmo genético, como probabilidade de crossover e probabilidade de mutação, foram calibrados para o presente problema. A abordagem heurística desenvolvida se deu através da sequência do conjunto de movimentos zero, um e dois. De forma alternativa, desenvolveu-se a metodologia heurística recursiva na qual os conjuntos de movimentos um e dois foram empregados recursivamente. Também foi desenvolvida a abordagem híbrida que consistiu em diferentes combinações da metodologia estocástica e heurística. A análise comparativa entre as metodologias empregadas teve como objetivo avaliar a abordagem mais adequada para o presente problema da programação das limpezas em termos de função objetivo e esforço computacional. O desempenho da abordagem proposta foi explorado através de uma série de exemplos, incluindo uma refinaria real brasileira. Os resultados foram promissores, indicando que as técnicas de otimização analisadas neste trabalho podem ser abordagens interessantes para operações que envolvam redes de trocadores de calor. Dentre as abordagens de otimização analisadas, a metodologia heurística desenvolvida no presente trabalho apresentou os melhores resultados se mostrando competitiva frente às abordagens comparadas da literatura

Simulação numérica do escoamento de água em áreas alagáveis da floresta amazônica com a utilização da estrutura de dados Autonomous Leaves Graph

A Amazônia exibe uma variedade de cenários que se complementam. Parte desse ecossistema sofre anualmente severas alterações em seu ciclo hidrológico, fazendo com que vastos trechos de floresta sejam inundados. Esse fenômeno, entretanto, é extremamente importante para a manutenção de ciclos naturais. Neste contexto, compreender a dinâmica das áreas alagáveis amazônicas é importante para antecipar o efeito de ações não sustentáveis. Sob esta motivação, este trabalho estuda um modelo de escoamento em áreas alagáveis amazônicas, baseado nas equações de Navier-Stokes, além de ferramentas que possam ser aplicadas ao modelo, favorecendo uma nova abordagem do problema. Para a discretização das equações é utilizado o Método dos Volumes Finitos, sendo o Método do Gradiente Conjugado a técnica escolhida para resolver os sistemas lineares associados. Como técnica de resolução numérica das equações, empregou-se o Método Marker and Cell, procedimento explícito para solução das equações de Navier-Stokes. Por fim, as técnicas são aplicadas a simulações preliminares utilizando a estrutura de dados Autonomous Leaves Graph, que tem recursos adaptativos para manipulação da malha que representa o domínio do problema

A virtude dos sacrifícios versus a ciência das transações: Tenório Cavalcanti e o campo político do Rio de Janeiro

Este trabalho tem como objetivo interpretar o fenômeno político expressado por Tenório Cavalcanti - político popular que atuou fundamentalmente em áreas periféricas e pobres da cidade e do estado do Rio de Janeiro entre as décadas de 1930 e 1960. Pretendo mostrar a narrativa, os símbolos e os códigos culturais que construíram a sua imagem pública e como a sua atuação marcou a dinâmica e a estruturação do campo político do Rio de Janeiro. A pesquisa baseia-se, fundamentalmente, no jornal Luta Democrática, entre os anos de 1954 e 1964, e nos seus discursos pronunciados na Câmara dos Deputados, entre 1951 e 1964. A partir da análise das fontes procuro mostrar de que maneira os elementos que constituem o fenômeno servem como ferramenta analítica para compreender melhor a construção de identidades sociais, os mecanismos de representação política, a forma como foram percebidos os processos de inclusão e exclusão social, assim como os conflitos sociais daquele período.

Avaliação dos algoritmos de Picard-Krylov e Newton-Krylov na solução da equação de Richards

A engenharia geotécnica é uma das grandes áreas da engenharia civil que estuda a interação entre as construções realizadas pelo homem ou de fenômenos naturais com o ambiente geológico, que na grande maioria das vezes trata-se de solos parcialmente saturados. Neste sentido, o desempenho de obras como estabilização, contenção de barragens, muros de contenção, fundações e estradas estão condicionados a uma correta predição do fluxo de água no interior dos solos. Porém, como a área das regiões a serem estudas com relação à predição do fluxo de água são comumente da ordem de quilômetros quadrados, as soluções dos modelos matemáticos exigem malhas computacionais de grandes proporções, ocasionando sérias limitações associadas aos requisitos de memória computacional e tempo de processamento. A fim de contornar estas limitações, métodos numéricos eficientes devem ser empregados na solução do problema em análise. Portanto, métodos iterativos para solução de sistemas não lineares e lineares esparsos de grande porte devem ser utilizados neste tipo de aplicação. Em suma, visto a relevância do tema, esta pesquisa aproximou uma solução para a equação diferencial parcial de Richards pelo método dos volumes finitos em duas dimensões, empregando o método de Picard e Newton com maior eficiência computacional. Para tanto, foram utilizadas técnicas iterativas de resolução de sistemas lineares baseados no espaço de Krylov com matrizes pré-condicionadoras com a biblioteca numérica Portable, Extensible Toolkit for Scientific Computation (PETSc). Os resultados indicam que quando se resolve a equação de Richards considerando-se o método de PICARD-KRYLOV, não importando o modelo de avaliação do solo, a melhor combinação para resolução dos sistemas lineares é o método dos gradientes biconjugados estabilizado mais o pré-condicionador SOR. Por outro lado, quando se utiliza as equações de van Genuchten deve ser optar pela combinação do método dos gradientes conjugados em conjunto com pré-condicionador SOR. Quando se adota o método de NEWTON-KRYLOV, o método gradientes biconjugados estabilizado é o mais eficiente na resolução do sistema linear do passo de Newton, com relação ao pré-condicionador deve-se dar preferência ao bloco Jacobi. Por fim, há evidências que apontam que o método PICARD-KRYLOV pode ser mais vantajoso que o método de NEWTON-KRYLOV, quando empregados na resolução da equação diferencial parcial de Richards.

Avaliação da qualidade de vida entre adolescentes asmáticos

Nesta tese vamos investigar as associações entre: Artigo 1 - Avaliar a qualidade de vida (QV) e sua associação com a gravidade da asma, presença de outras doenças crônicas e estilo de vida; Artigo 2 - O objetivo dessa pesquisa foi avaliar a associação entre TMC e qualidade de vida em adolescentes asmáticos. Artigo 1 - Trata-se de um estudo seccional de base ambulatorial em 210 adolescentes asmáticos entre 12 e 21 anos, de ambos os sexos atendidos em um serviço especializado em atenção ao adolescente em uma universidade pública no estado do Rio de Janeiro. Para avaliação da QV utilizou-se um questionário autopreenchível, o Paediatric Asthma Quality of Life Questionnaire PAQLQ. As variáveis explicativas foram: as outras doenças alérgicas, uso de medicamentos, fumo passivo, trabalho, gravidade da asma e o estilo de vida. As análises foram conduzidas considerando o desfecho em estudo (QV) dicotômico (boa-ruim) a partir da média dos escores. Modelos lineares generalizados (log-binomial) foram utilizados para o cálculo de razões de prevalência brutas e ajustadas; Artigo 2 - Estudo seccional de base ambulatorial, entre 210 adolescentes asmáticos de 12 a 21 anos atendidos em um ambulatório especializado de um serviço universitário voltado à atenção ao adolescente, no Rio de Janeiro, Brasil. A qualidade de vida (QV) foi avaliada através do Paediatric Asthma Quality of Life Questionnaire PAQLQ e os TMC, pelo General Health Questionnaire (GHQ-12). A qualidade de vida total e suas diferentes dimensões foram tratadas como variável dicotômica e utilizou-se o modelo log-binomial para o cálculo das razões de prevalência brutas e ajustadas. Artigo 1 - Quarenta e seis por cento das adolescentes apresentavam uma qualidade de vida ruim, assim como 57% dos meninos. Não houve correlação entre outras doenças crônicas e QV ruim. Escolaridade baixa, uso de medicamentos, fumo passivo e trabalho tiveram relação estatisticamente significativa (p<0,05) com QV ruim. A análise ajustada mostrou que asma grave (RP=1,53; IC 95% 1,12-2,11), uso de medicação (RP=1,58; IC 95% 1,09-2,28), ter menos de 5 anos de diagnóstico de asma (RP= 1,30.; IC 95% 0,97-1,86), fumo passivo (RP= 1,38; IC 95%; 1,35-2,00) e estar trabalhando (RP=1,30 IC 95% 0,96 1,74) associavam-se à qualidade de vida ruim; Artigo 2 - A prevalência total de asmáticos com TMC foi de 32,4%. A prevalência de QV ruim entre adolescentes com TMC foi de 36,6%. O modelo final ajustado mostrou uma associação entre TMC e QV total ruim (RP= 1,84 IC 95% 1,19-2,86), assim como para os domínios referentes à emoção (RP=1,77 IC 95% 1,16-2,62) e sintomas (RP=1,75 IC 95% 1,14-2,70). Para o domínio atividade física, a associação com TMC foi de apenas borderline (RP=1,43 IC 95% 0,97-2,72). Artigo 1 - O impacto negativo na qualidade de vida está diretamente relacionado a ter asma grave, ser fumante passivo e um diagnóstico mais recente de asma. A equipe multidisciplinar necessita enfrentar esse desafio que é a busca e manutenção de uma boa qualidade de vida, visando uma melhor adequação desse paciente com a sociedade e com ele próprio; Artigo 2 - Os resultados desse estudo tornam visíveis as necessidades de atenção aos aspectos emocionais dos adolescentes portadores de doenças crônicas, de forma a subsidiar ações mais efetivas na área de saúde mental, visando à melhor qualidade de vida e ao tratamento global do paciente asmático.

Acidentes de motocicleta em Paranavaí-PR: uma análise para o Sistema Único de Saúde e para o DPVAT

O presente trabalho visa caracterizar os acidentes com envolvimento de motocicletas no perímetro urbano de Paranavaí-PR, em 2007, e estimar o impacto econômico das internações advindas destes, na perspectiva do Sistema Único de Saúde (SUS) e para o Seguro obrigatório que cobre danos pessoais causados por veículos automotores de via terrestre (DPVAT). Trata-se de um estudo transversal, retrospectivo, que se baseia em buscas e análises das bases de dados do Serviço integrado de atendimento ao trauma e emergência (SIATE), do DPVAT e do Sistema de informações sobre internações do SUS (SIH-SUS), com vias a análise das variáveis: gênero, idade, tipo de acidente, condição da vítima no acidente, mês da ocorrência, gravidade, frequência de internação hospitalar, custo, componentes de custo, óbitos e tempo médio de permanência no SUS. A busca ocorreu, primeiramente, no sistema do SIATE para conhecer todos os acidentados com envolvimento de motocicletas no perímetro urbano de Paranavaí, no ano de 2007. De posse desses nomes, as buscas seguintes ocorreram no sistema interno do DPVAT e no SIH-SUS. O profissional do SIATE, no momento da abordagem da ocorrência julga a gravidade da vítima conforme códigos, sendo 1 para ferimentos leves, 2 para graves sem risco à vida, 3, graves com risco à vida e 4, os óbitos. A população estudada constou de 655 vítimas (440 homens e 215 mulheres), com média de idade de 29,5 anos, sendo que 598 (91,3%) saíram lesionadas e 11 (1,7%) vieram a óbito. O condutor de motocicleta foi o mais acometido e o tipo de acidente mais comum aconteceu entre um automóvel e uma motocicleta. Com relação à frequência da internação hospitalar (pelo SUS, DPVAT ou ambos), foi, em média, de 27% (177 de 655). Do total de vítimas internadas verificou-se que 106 tiveram cobertura do DPVAT, 58 do SUS e 13 de ambos. As internações pelo DPVAT geraram um custo total de R$ 191.423,43, custo médio de R$ 1.608,60 por internação. Com relação aos custos das internações do SUS, os referidos acidentes geraram o pagamento de R$ 42.342,20, perfazendo a média de R$ 450,44 por AIH e de R$ 596,37 por paciente. O custo médio da internação dos acidentes de trânsito com envolvimento de motocicletas foi de R$ 1.321,00, sendo que para o código 1 foi de R$ 885,00, para o código 2 de R$ 1.377,00 e para o código 3 de R$ 2.034,00. Portanto, foi possível caracterizar os acidentes e chegar a estimativas de quanto se gasta com as internações advindas destes, além disso, este é um indicativo claro da necessidade de adotar políticas públicas que priorizem a aplicação dos recursos financeiros e humanos na redução dos acidentes e da sua gravidade.

O segredinho que não é mistério: corpo e transexualidade no discurso jornalístico popular

A presente pesquisa consiste em uma análise de discurso sobre as representações que dois jornais populares cariocas (Meia Hora e Expresso) evocam para construir uma abordagem em relação à transexualidade, personificada por Ariadna Silva, participante da edição 11 do reality show Big Brother Brasil. A partir das capas dos dois periódicos, busca-se analisar manchetes, imagens e recursos iconográficos que exploram ou dialogam com convenções de gênero e sexualidade. Parte-se do referencial teórico das mediações, segundo o qual a mídia atua como ponto de encontro entre diversos discursos e códigos culturais. Nesse sentido, a estrutura deste trabalho se inicia com uma discussão sobre o papel da mídia na construção das representações sociais. Em um segundo momento, o gênero jornalismo popular será discutido mais detalhadamente. Por fim, o universo do gênero e da sexualidade, com fundamentação antropológica, será debatido como matéria-prima para a leitura do discurso dos periódicos

Efeito da exposição ao tabagismo e da mobilidade social sobre o crescimento e ganho de peso do nascimento à adolescência em uma coorte de base populacional de Cuiabá-MT

Esta tese é composta por três artigos que permitiram avaliar o efeito da exposição ao tabagismo durante a gestação e no início da infância sobre o crescimento linear e ganho de peso do nascimento à adolescência, além de verificar o efeito do nível socioeconômico no início da infância e da mobilidade social sobre a adiposidade até a adolescência. Foram utilizados para este fim os dados de uma coorte de crianças nascidas entre 1994 e 1999 na cidade de Cuiabá-MT. Essas crianças fizeram parte de um estudo de base populacional realizado na cidade de Cuiabá, entre 1999 e 2000, com 2405 crianças (0 a 5 anos) e foram selecionadas aleatoriamente em unidades básicas de saúde quando da vacinação. As mães foram entrevistadas após a vacinação, quando foram obtidos dados relativos à exposição ao tabagismo gestacional, tabagismo passivo, nível socioeconômico das famílias e dados antropométricos. Entre 2009 e 2011, após aproximadamente 11 anos, essas crianças foram localizadas por meio do Censo Escolar e então 1716 adolescentes entre 10 e 17 anos de idade (71,4% da população) foram reavaliados nas escolas da rede pública e privada de Cuiabá, de 18 municípios do estado e outras 5 capitais do país. A análise por modelos lineares de efeitos mistos permitiu verificar a mudança de estatura e Índice de Massa Corporal (IMC) entre o nascimento e a adolescência. O primeiro e o segundo artigo desta tese avaliaram o efeito da exposição ao tabagismo materno durante a gestação e no início da infância sobre o crescimento linear e o IMC entre o nascimento e a adolescência. Crianças expostas ao tabagismo materno durante a gestação e no início da infância apresentaram menor estatura desde o nascimento até a adolescência quando comparadas às crianças não expostas. Quanto à adiposidade, entre o nascimento e a infância a mudança do IMC foi similar entre as crianças expostas e não expostas ao tabagismo materno, porém, entre a infância e a adolescência, aquelas expostas apenas durante a gestação mostraram maior ganho de IMC. Em conjunto, os dados corroboram o efeito deletério do tabagismo sobre o crescimento, efeito já bastante estudado, mas também indicam que avaliar e comparar exposição gestacional com pós-gestacional é importante, dado que seus efeitos parecem ser diferentes. O terceiro artigo avaliou o efeito do nível socioeconômico no início da infância e da mobilidade social entre a infância e a adolescência sobre o IMC do nascimento à adolescência. Para avaliar o nível socioeconômico, as famílias foram classificadas em nível econômico alto, médio e baixo, a partir do Critério de Classificação Econômica Brasil. Foi observada expressiva mobilidade social na população, principalmente entre os de menor nível econômico. Houve maior aumento do IMC entre o nascimento e a adolescência entre aqueles de maior nível econômico na infância e aqueles que permaneceram nas classes mais elevadas, indicando que a posição inicial foi o maior determinante das mudanças observadas no IMC.

Itens de prova do Enem: cognição e ação à luz da linguística sistêmico-funcional

Este estudo investiga a Matriz de Referência e 117 itens de provas de Linguagens, Códigos e suas Tecnologias, do Exame Nacional do Ensino Médio (Enem), no período compreendido entre 2009 e 2013, a fim de se estabelecerem relações entre os enunciados de comando dos itens e as ações requeridas do participante, focalizando-se especialmente os processos verbais. A leitura do material teórico-metodológico que constitui o Enem revela uma visão sociointeracionista de língua, centrada no desenvolvimento de competências e habilidades que levarão o aluno ao domínio da língua, importante fator de representação e inclusão social. Por extensão, tal concepção permite compreender a prova do Enem como um ato de interação entre o agente público organizador e os participantes do exame. Como principal referencial teórico, elegeu-se a Linguística Sistêmico-Funcional (HALLIDAY; MATTHIESSEN, 2004), enfocando-se especialmente a metafunção ideacional do sistema de transitividade, por ser ela a reveladora da experiência e da representação de mundo, sendo capaz, portanto, de expressar os sentidos de aprendizagem linguística e de ação por meio da língua materna/linguagem. Dois objetivos orientaram este estudo. O objetivo específico consistiu em verificar a relação entre os processos verbais mais recorrentes na Matriz e nos itens analisados, a fim de compreender a relação entre o comando do item e a ação de um cidadão letrado, competente e hábil para a produção e recepção de textos em língua materna. Como objetivo geral, espera-se que este estudo possa contribuir para o ensino da Língua Portuguesa, a partir da análise e das reflexões desenvolvidas. Percorreu-se do suporte legal que dá origem ao Enem à configuração do item como um gênero textual para, então, passar-se ao exame do corpus. O exame da Matriz de Referência para a área de Linguagens, Códigos e suas Tecnologias e dos itens selecionados apontou a predominância de processos materiais, mentais e relacionais nos enunciados de comando, que, por sua vez, deflagram ações mentais cognitivas nos participantes. Esse resultado indica que dominar a língua para atuar na sociedade com autonomia e competência implica, principalmente, a mobilização interna e intelectual do indivíduo, com base em seus conhecimentos e reflexões.

Identificação de danos estruturais utilizando dados no domínio do tempo provenientes de ensaios de vibração

O presente trabalho aborda o problema de identificação de danos em uma estrutura a partir de sua resposta impulsiva. No modelo adotado, a integridade estrutural é continuamente descrita por um parâmetro de coesão. Sendo assim, o Modelo de Elementos Finitos (MEF) é utilizado para discretizar tanto o campo de deslocamentos, quanto o campo de coesão. O problema de identificação de danos é, então, definido como um problema de otimização, cujo objetivo é minimizar, em relação a um vetor de parâmetros nodais de coesão, um funcional definido a partir da diferença entre a resposta impulsiva experimental e a correspondente resposta prevista por um MEF da estrutura. A identificação de danos estruturais baseadas no domínio do tempo apresenta como vantagens a aplicabilidade em sistemas lineares e/ou com elevados níveis de amortecimento, além de apresentar uma elevada sensibilidade à presença de pequenos danos. Estudos numéricos foram realizados considerando-se um modelo de viga de Euler-Bernoulli simplesmente apoiada. Para a determinação do posicionamento ótimo do sensor de deslocamento e do número de pontos da resposta impulsiva, a serem utilizados no processo de identificação de danos, foi considerado o Projeto Ótimo de Experimentos. A posição do sensor e o número de pontos foram determinados segundo o critério D-ótimo. Outros critérios complementares foram também analisados. Uma análise da sensibilidade foi realizada com o intuito de identificar as regiões da estrutura onde a resposta é mais sensível à presença de um dano em um estágio inicial. Para a resolução do problema inverso de identificação de danos foram considerados os métodos de otimização Evolução Diferencial e Levenberg-Marquardt. Simulações numéricas, considerando-se dados corrompidos com ruído aditivo, foram realizadas com o intuito de avaliar a potencialidade da metodologia de identificação de danos, assim como a influência da posição do sensor e do número de dados considerados no processo de identificação. Com os resultados obtidos, percebe-se que o Projeto Ótimo de Experimentos é de fundamental importância para a identificação de danos.

Análise matemática de soluções descontínuas de leis de conservação hiperbólicas e resoluções numéricas para a captura de ondas de choque em escoamentos multifásicos em meios porosos

O processo de recuperação secundária de petróleo é comumente realizado com a injeção de água ou gás no reservatório a fim de manter a pressão necessária para sua extração. Para que o investimento seja viável, os gastos com a extração precisam ser menores do que o retorno financeiro obtido com a produção de petróleo. Objetivando-se estudar possíveis cenários para o processo de exploração, costuma-se utilizar simulações dos processos de extração. As equações que modelam esse processo de recuperação são de caráter hiperbólico e não lineares, as quais podem ser interpretadas como Leis de Conservação, cujas soluções são complexas por suas naturezas descontínuas. Essas descontinuidades ou saltos são conhecidas como ondas de choque. Neste trabalho foi abordada uma análise matemática para os fenômenos oriundos de leis de conservação, para em seguida utilizá-la no entendimento do referido problema. Foram estudadas soluções fracas que, fisicamente, podem ser interpretadas como ondas de choque ou rarefação, então, para que fossem distinguidas as fisicamente admissíveis, foi considerado o princípio de entropia, nas suas diversas formas. As simulações foram realizadas nos âmbitos dos escoamentos bifásicos e trifásicos, em que os fluidos são imiscíveis e os efeitos gravitacionais e difusivos, devido à pressão capilar, foram desprezados. Inicialmente, foi feito um estudo comparativo de resoluções numéricas na captura de ondas de choque em escoamento bifásico água-óleo. Neste estudo destacam-se o método Composto LWLF-k, o esquema NonStandard e a introdução da nova função de renormalização para o esquema NonStandard, onde obteve resultados satisfatórios, principalmente em regiões onde a viscosidade do óleo é muito maior do que a viscosidade da água. No escoamento bidimensional, um novo método é proposto, partindo de uma generalização do esquema NonStandard unidimensional. Por fim, é feita uma adaptação dos métodos LWLF-4 e NonStandard para a simulação em escoamentos trifásicos em domínios unidimensional. O esquema NonStandard foi considerado mais eficiente nos problemas abordados, uma vez que sua versão bidimensional mostrou-se satisfatória na captura de ondas de choque em escoamentos bifásicos em meios porosos.

Gráficos de controle adaptativos para monitoramento de perfis

Processos de produção precisam ser avaliados continuamente para que funcionem de modo mais eficaz e eficiente possível. Um conjunto de ferramentas utilizado para tal finalidade é denominado controle estatístico de processos (CEP). Através de ferramentas do CEP, o monitoramento pode ser realizado periodicamente. A ferramenta mais importante do CEP é o gráfico de controle. Nesta tese, foca-se no monitoramento de uma variável resposta, por meio dos parâmetros ou coeficientes de um modelo de regressão linear simples. Propõe-se gráficos de controle χ2 adaptativos para o monitoramento dos coeficientes do modelo de regressão linear simples. Mais especificamente, são desenvolvidos sete gráficos de controle χ2 adaptativos para o monitoramento de perfis lineares, a saber: gráfico com tamanho de amostra variável; intervalo de amostragem variável; limites de controle e de advertência variáveis; tamanho de amostra e intervalo de amostragem variáveis; tamanho de amostra e limites variáveis; intervalo de amostragem e limites variáveis e por fim, com todos os parâmetros de projeto variáveis. Medidas de desempenho dos gráficos propostos foram obtidas através de propriedades de cadeia de Markov, tanto para a situação zero-state como para a steady-state, verificando-se uma diminuição do tempo médio até um sinal no caso de desvios pequenos a moderados nos coeficientes do modelo de regressão do processo de produção. Os gráficos propostos foram aplicados a um exemplo de um processo de fabricação de semicondutores. Além disso, uma análise de sensibilidade dos mesmos é feita em função de desvios de diferentes magnitudes nos parâmetros do processo, a saber, no intercepto e na inclinação, comparando-se o desempenho entre os gráficos desenvolvidos e também com o gráfico χ2 com parâmetros fixos. Os gráficos propostos nesta tese são adequados para vários tipos de aplicações. Neste trabalho também foi considerado características de qualidade as quais são representadas por um modelo de regressão não-linear. Para o modelo de regressão não-linear considerado, a proposta é utilizar um método que divide o perfil não-linear em partes lineares, mais especificamente, um algoritmo para este fim, proposto na literatura, foi utilizado. Desta forma, foi possível validar a técnica proposta, mostrando que a mesma é robusta no sentido que permite tipos diferentes de perfis não-lineares. Aproxima-se, portanto um perfil não-linear por perfis lineares por partes, o que proporciona o monitoramento de cada perfil linear por gráficos de controle, como os gráficos de controle desenvolvidos nesta tese. Ademais apresenta-se a metodologia de decompor um perfil não-linear em partes lineares de forma detalhada e completa, abrindo espaço para ampla utilização.

Avaliação do efeito da interação solo estrutura sobre o comportamento estrutural de edificações em aço e mistas (aço concreto).

O conhecimento do tema da interação solo-estrutura permite que as edificações sejam projetadas de maneira mais realista com o comportamento físico. Há décadas atrás seria inviável um dimensionamento considerando a deformabilidade do solo de fundação, e as estruturas eram dimensionadas adotando-se as fundações como indeslocáveis, sob uma base rígida. Essa consideração conduz a respostas estruturais inadequadas, por vezes comprometendo a segurança e a estabilidade do conjunto estrutural. Atualmente, o avanço tecnológico permite a obtenção de resultados de milhões de cálculos matemáticos em questões de segundos, podendo-se obter soluções mais arrojadas e dinâmicas, facilitando o dimensionamento estrutural de forma a atender ao novo padrão de construção e arquitetura. A relevância de tal assunto motivou a análise numérica de um edifício de 4 pavimentos de estrutura mista (aço-concreto), considerando o efeito da interação solo-estrutura. As análises foram conduzidas com o programa ANSYS, de elementos finitos, substituindo-se os apoios indeslocáveis por molas discretas, lineares e elásticas, com rigidez equivalente ao solo, conforme hipótese de Winkler. Os parâmetros dos solos de fundação foram adquiridos a partir de correlações empíricas existentes na literatura e da utilização do programa computacional PLAXIS para a determinação das constantes elásticas das molas. Neste trabalho, foram comparados os resultados de reações verticais, esforços normais, momentos fletores e deslocamentos da estrutura obtidos pelo modelo clássico de projeto, que considera apoios indeslocáveis, e pelo modelo de Winkler, que considera a interação solo-estrutura. As análises foram executadas para seis diferentes tipos de solos argilosos, siltosos e arenosos. Os resultados obtidos mostraram claramente a redistribuição dos momentos fletores, esforços normais e reações verticais nos pilares com diferenças significativas para os pilares de canto e periféricos. Observou-se uma tendência de alívio dos esforços nos pilares mais solicitados, adotando a estrutura assentada em uma base rígida. As análises ressaltaram a relevância da interação solo-estrutura, com efeitos provenientes do rearranjo do solo de fundação nos elementos estruturais das edificações.

Simulador MATLAB para Sistemas Ópticos WDM Amplificados.

Neste trabalho é apresentado um simulador MATLAB para sistemas ópticos WDM amplificados baseado na solução das equações não lineares de Schrödinger acopladas, pelo método de Fourier de passo alternado. Este simulador permite o estudo da propagação de pulsos em fibras ópticas, considerando dispersão cromática, efeitos não lineares como automodulação de fase e modulação de fase cruzada e atenuação, prevendo também o emprego de amplificadores ópticos a fibra dopada com Érbio (EDFAs). Através de simulações numéricas, foi explorada a técnica de otimização do posicionamento de um EDFA ao longo de um enlace óptico, sem repetidores, que objetiva a redução dos custos de implantação de sistemas ópticos, seja pela diminuição da potência do transmissor ou pela relaxação da exigência de sensibilidade do receptor. Além disto, pode favorecer um aumento na capacidade do sistema, através do aumento do alcance ou da taxa de transmissão. A concordância dos resultados obtidos com os disponíveis na literatura confirmam a validade da técnica, bem como a versatilidade e robustez do simulador desenvolvido.

Remodelação alveolar e perfil bacteriano em implantes instalados em diferentes níveis relacionados à crista óssea

A substituição clínica de dentes naturais perdidos por implantes osteointegrados tem representado uma das primeiras opções terapêuticas para a reabilitação de pacientes total ou parcialmente edêntulos. Apesar dos excelentes índices de sucesso demonstrados pelas restaurações implanto-suportadas, alguns fatores permanecem não esclarecidos, principalmente no que diz respeito à remodelação óssea ao redor dos implantes osteointegrados. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar a relação do nível de instalação dos implantes dentários com os parâmetros clínicos, com a remodelação óssea peri-implantar e com a colonização bacteriana, em implantes de plataforma regular, submetidos à carga imediata. Implantes de plataforma regular foram instalados em dois diferentes níveis em relação à crista óssea ao nível ósseo e supra ósseo (1 mm). No total, trinta e cinco implantes em 9 pacientes (idade média de 62,4 11,2 anos) foram avaliados radiograficamente no momento da instalação dos implantes (T1) e 6 meses após (T2), momento no qual também foram feitas análises clínicas e coleta de amostras para o teste microbiológico. Nos exames radiográficos foram analisadas a perda óssea, a partir de mensurações lineares da distância entre um ponto fixo do componente protético e o ponto mais coronário do contato osso-implante, e a densidade óptica alveolar obtida a partir de regiões ósseas de interesse (ROIs). As análises clínicas consistiram na avaliação da profundidade de sondagem e na mensuração do volume do fluido gengival peri-implantar. O perfil bacteriano dos sítios avaliados foi caracterizado por meio do método de análise de checkerboard DNA-DNA hybridization. Os testes estatísticos realizados mostraram não haver relação entre o nível de instalação dos implantes em relação à crista óssea e a remodelação óssea alveolar, tanto com relação à perda óssea (p = 0,725), como com relação à densidade óptica alveolar (p = 0,975). Também não foi possível estabelecer uma correlação entre a remodelação óssea e parâmetros clínicos como profundidade de sondagem e volume do fluido gengival peri-implantar. Com relação ao perfil bacteriano, não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas entre os grupos avaliados para nenhuma das 40 bactérias analisadas.