Projeto e implementação de um sistema de instrumentação eletro-eletrônica para caracterização de escoamentos através de processamento digital de imagens

Historicamente, devido à incompreensibilidade dos fenômenos físicos envolvidos, diversas técnicas de análise experimental de escoamentos foram desenvolvidas. Inicialmente, estas técnicas consistiam em uma simples visualização do escoamento em questão. Visava-se com isto produzir a intuição física a respeito do sistema físico para que futuras teorias pudessem ser formuladas. No entanto, nos anos posteriores, tornou-se necessária a criação de técnicas quantitativas. Neste segmento, a evolução tecnológica da eletrônica propiciou que técnicas intrusivas e não intrusivas fossem criadas. Tal processo culminou com o surgimento da microeletrônica, quando sensores eletrônicos de imagem puderam ser fabricados. Assim, técnicas não intrusivas de velocimetria através de processamento digital de imagens tornaram-se referência, possibilitando a medição de campos de velocidade do escoamento em análise. Tais técnicas são atualmente utilizadas não apenas no meio acadêmico, na investigação da turbulência, como na indústria, em projetos de engenharia que envolvam alta tecnologia. Neste trabalho, apresenta-se uma metodologia para a concepção de um sistema de velocimetria de 2 dimensões por processamento digital de imagens. Para tanto, o sistema de velocimetria foi dividido em duas partes, sendo os equipamentos bem como os conceitos físicos envolvidos em cada uma analisados e descritos Por fim, projetou-se e implementou-se um sistema de velocimetria de 2 dimensões através de processamento digital de imagens, modo PIV. A sua validação foi efetuada sobre um escoamento altamente turbulento interno a um duto circular, cuja solução é conhecida e exaustivamente estudada no decorrer dos anos. O resultado obtido se apresentou totalmente satisfatório e demonstrou a grande importância atual de tal técnica de medição.

Reciclagem de cobre de sucatas de placas de circuito impresso

O crescimento constante na geração de resíduos sólidos em todo o mundo tem estimulado estudos para os mais variados tipos de resíduos. As sucatas eletrônicas fazem parte deste universo de materiais obsoletos e/ou defeituosos que necessitam ser dispostos de maneira mais adequada ou então reciclados. Neste trabalho foram estudadas as Placas de Circuito Impresso que fazem parte das sucatas eletrônicas e que são encontradas em quase todos os equipamentos eletro-eletrônicos (computadores, televisores, VCR´s, DVD´s, telefones celulares, impressoras, etc.). Para realizar esse estudo foram coletadas placas de circuito impresso (PCI) obsoletas ou defeituosas de computadores pessoais que são atualmente a maior fonte deste tipo de resíduo. As PCI são compostas de uma maneira geral de polímeros, cerâmicos e metais, o que dificulta o seu processamento. Por outro lado a presença de metais base (como cobre) e metais preciosos estimulam estudos quanto a sua reciclagem. Também a presença de metais pesados como Pb e Cd, que tornam as placas resíduos perigosos, demonstram a necessidade de pesquisar soluções para este tipo de resíduo, a fim de que possam ser dispostos adequadamente, sem prejudicar o meio ambiente. Na primeira etapa deste trabalho foi utilizado processamento mecânico, como moagem, separação granulométrica, separação magnética e separação eletrostática para obter uma fração concentrada em metais (principalmente Cu, Pb e Sn) e uma outra fração contendo polímeros e cerâmicos. Ao final deste processo foi possível obter nas frações concentradas em metais uma concentração média de cobre de 50%. Na segunda etapa a fração concentrada em metais foi dissolvida com ácidos e enviada para uma eletro-obtenção a fim de recuperar os metais separadamente, neste primeiro momento o cobre. Por eletro-obtenção foram obtidos cátodos com teores de cobre acima de 96% Os resultados obtidos demonstram a viabilidade técnica de se recuperar o cobre utilizando processamento mecânico seguido de uma técnica eletrometalúrgica.

A Framework supporting collaboration on the distributed design of integrated systems

The work described in this thesis aims to support the distributed design of integrated systems and considers specifically the need for collaborative interaction among designers. Particular emphasis was given to issues which were only marginally considered in previous approaches, such as the abstraction of the distribution of design automation resources over the network, the possibility of both synchronous and asynchronous interaction among designers and the support for extensible design data models. Such issues demand a rather complex software infrastructure, as possible solutions must encompass a wide range of software modules: from user interfaces to middleware to databases. To build such structure, several engineering techniques were employed and some original solutions were devised. The core of the proposed solution is based in the joint application of two homonymic technologies: CAD Frameworks and object-oriented frameworks. The former concept was coined in the late 80's within the electronic design automation community and comprehends a layered software environment which aims to support CAD tool developers, CAD administrators/integrators and designers. The latter, developed during the last decade by the software engineering community, is a software architecture model to build extensible and reusable object-oriented software subsystems. In this work, we proposed to create an object-oriented framework which includes extensible sets of design data primitives and design tool building blocks. Such object-oriented framework is included within a CAD Framework, where it plays important roles on typical CAD Framework services such as design data representation and management, versioning, user interfaces, design management and tool integration. The implemented CAD Framework - named Cave2 - followed the classical layered architecture presented by Barnes, Harrison, Newton and Spickelmier, but the possibilities granted by the use of the object-oriented framework foundations allowed a series of improvements which were not available in previous approaches: - object-oriented frameworks are extensible by design, thus this should be also true regarding the implemented sets of design data primitives and design tool building blocks. This means that both the design representation model and the software modules dealing with it can be upgraded or adapted to a particular design methodology, and that such extensions and adaptations will still inherit the architectural and functional aspects implemented in the object-oriented framework foundation; - the design semantics and the design visualization are both part of the object-oriented framework, but in clearly separated models. This allows for different visualization strategies for a given design data set, which gives collaborating parties the flexibility to choose individual visualization settings; - the control of the consistency between semantics and visualization - a particularly important issue in a design environment with multiple views of a single design - is also included in the foundations of the object-oriented framework. Such mechanism is generic enough to be also used by further extensions of the design data model, as it is based on the inversion of control between view and semantics. The view receives the user input and propagates such event to the semantic model, which evaluates if a state change is possible. If positive, it triggers the change of state of both semantics and view. Our approach took advantage of such inversion of control and included an layer between semantics and view to take into account the possibility of multi-view consistency; - to optimize the consistency control mechanism between views and semantics, we propose an event-based approach that captures each discrete interaction of a designer with his/her respective design views. The information about each interaction is encapsulated inside an event object, which may be propagated to the design semantics - and thus to other possible views - according to the consistency policy which is being used. Furthermore, the use of event pools allows for a late synchronization between view and semantics in case of unavailability of a network connection between them; - the use of proxy objects raised significantly the abstraction of the integration of design automation resources, as either remote or local tools and services are accessed through method calls in a local object. The connection to remote tools and services using a look-up protocol also abstracted completely the network location of such resources, allowing for resource addition and removal during runtime; - the implemented CAD Framework is completely based on Java technology, so it relies on the Java Virtual Machine as the layer which grants the independence between the CAD Framework and the operating system. All such improvements contributed to a higher abstraction on the distribution of design automation resources and also introduced a new paradigm for the remote interaction between designers. The resulting CAD Framework is able to support fine-grained collaboration based on events, so every single design update performed by a designer can be propagated to the rest of the design team regardless of their location in the distributed environment. This can increase the group awareness and allow a richer transfer of experiences among them, improving significantly the collaboration potential when compared to previously proposed file-based or record-based approaches. Three different case studies were conducted to validate the proposed approach, each one focusing one a subset of the contributions of this thesis. The first one uses the proxy-based resource distribution architecture to implement a prototyping platform using reconfigurable hardware modules. The second one extends the foundations of the implemented object-oriented framework to support interface-based design. Such extensions - design representation primitives and tool blocks - are used to implement a design entry tool named IBlaDe, which allows the collaborative creation of functional and structural models of integrated systems. The third case study regards the possibility of integration of multimedia metadata to the design data model. Such possibility is explored in the frame of an online educational and training platform.

Estudo da influência do CIO2 sobre membranas de poliamida para osmose inversa

Água de alta pureza é utilizada para uma grande variedade de aplicações industriais, como na geração de vapor de alta pressão, na indústria de componentes eletrônicos e na fabricação de medicamentos. Os processos de separação por membranas (PSM), em particular a osmose inversa (OI), estão sendo cada vez mais utilizados na desmineralização de águas de uso industrial. As vantagens dos PSM, em relação aos processos convencionais, são que estes ocorrem sem mudança de fase, operam na temperatura ambiente e são altamente seletivos e modulares. Estes processos apresentam algumas limitações ao seu uso, sendo a principal o fouling das membranas, o qual pode ser devido à precipitação de substâncias, à adsorção ou até mesmo ao desenvolvimento microbiano. Este problema pode ser minimizado quando o sistema de OI é projetado e monitorado adequadamente, incluindo o pré o póstratamento da água. O desenvolvimento microbiano no sistema de membranas é um dos fatores que causa a maior perda de desempenho do sistema de OI. O seu controle é realizado através da utilização de agentes desinfetantes no pré-tratamento da água. O cloro é o agente oxidante mais utilizado na desinfeção da água e, mesmo em concentrações muito baixas (abaixo de 0,1 ppm), pode degradar a poliamida (PA), material amplamente utilizado na fabricação de membranas de OI. Tendo em vista este problema, o presente estudo tem como objetivo pesquisar um agente oxidante alternativo ao cloro, especificamente o dióxido de cloro, que possa ser mantido em baixas concentrações na corrente de alimentação do sistema de OI, sem danificar as membranas Os experimentos foram realizados em uma unidade de bancada de OI com escoamento tangencial, com módulo de membrana plana. Os efeitos de ClO 2 sobre a membrana de PA foram verificados a partir de alterações do seu desempenho. O desempenho da membrana de PA foi avaliado através de medidas de fluxo permeado, permeabilidade hidráulica e de retenção salina. Os resultados obtidos indicam que as membranas de PA são degradadas quando expostas a soluções contendo ClO 2 na concentração aproximada de 500 ppm. Nos experimentos onde a concentração do oxidante foi mantida em torno de 50 ppm, a degradação da membrana de PA exposta ao ClO 2 foi menor que a observada quando a membrana foi exposta ao cloro livre (aprox. 50ppm) em condições operacionais semelhantes. Observou-se ainda que pode existir uma relação entre o nível de degradação e a composição da alimentação. Como uma etapa complementar a este trabalho, foi acompanhada a partida de um sistema de OI industrial, no qual as membranas são de PA e a corrente de alimentação contém uma concentração residual de ClO 2 proveniente do sistema de pré-tratamento da água.

Método para a otimização de plataformas arquiteturais para sistemas multiprocessados heterogêneos

A concepção dos sistemas eletrônicos previstos para o futuro próximo implica em uma atividade multidisciplinar, a qual demanda, para o projeto de sistemas eletrônicos, o uso de métodos e técnicas provenientes de diversos domínios do conhecimento humano. Esses domínios podem variar desde a especificação de aplicações, até a realização física de circuitos integrados. A constante evolução dos processos de fabricação de circuitos integrados permite a criação de circuitos bastante complexos, seja em relação ao número de componentes eletrônicos e de suas inter-relações, seja em relação à heterogeneidade funcional presente nas aplicações alvo, previstas para estes sistemas. Para os próximos anos está prevista a possibilidade da inclusão de mais de um bilhão de transistores em uma única pastilha de silício, inaugurando a era da “gigaescala”. Devido a essa situação, a comunidade científica vem demonstrando preocupação em relação às novas técnicas que se fazem necessárias para a concepção dos “gigacircuitos”. Essas técnicas envolvem o uso de diferentes níveis de abstração na concepção e análise das funcionalidades da aplicação alvo, além de abordagens para explorar o grande espaço de busca, inerente à disponibilidade de um grande número de componentes para a implementação da arquitetura alvo, a qual deve ser otimizada para as restrições de projeto. As idéias apresentadas nesse trabalho vão de encontro à necessidade por novas técnicas para a concepção de circuitos eletrônicos complexos. Este trabalho procura contribuir para que esta classe de circuitos possa tornar-se realidade em um futuro próximo, avalizando a disponibilidade de informação, de entretenimento e de serviços para a sociedade. Para tanto, um novo método é proposto, onde um fluxo de projeto considera as ferramentas necessárias para a exploração do espaço de busca em componentes de processamento e de comunicação, visando à sua otimização. As ferramentas seguem os princípios do projeto baseado em plataformas, onde componentes podem ser reutilizadas para aplicações da mesma classe, em diferentes níveis de abstração. Além disso, os princípios da especificação baseada em interface são considerados, visando explicitar a especificação de funcionalidades heterogêneas para componentes arquiteturais, bem como permitir a avaliação dinâmica do comportamento destes.

A revista Festa e a modernidade universalista na arte estido de caso : Adelino Magalhães

Nesta dissertação visamos discutir as concepções acerca de Modernismo e nacionalidade a partir do ideário estético elaborado pelos intelectuais da revista Festa: mensário de Pensamento e de arte, no decorrer da sua primeira fase, ou seja, 1927 – 1929, contemporânea aos grupos modernistas paulistas, demonstrando uma visão sobre arte divergente daquelas expostas por outros grupos. Para isso, é apresentado um breve panorama sobre as origens do nacionalismo literário na Europa e no Brasil; as confluências e divergências entre Festa e outros periódicos e a inquietação do grupo diante das inovações culturais do início do século XX. A fim de compreender as percepções dos intelectuais do Mensário sobre arte, centramo-nos na pesquisa dos artigos de seus principais colaboradores: Andrade Muricy, Tasso da Silveira, Henrique Abílio e Barretto Filho. Após a análise desse ideário, investigamos a relação entre o aparato estético idealizado pelos autores e a concretização do mesmo no âmbito da literatura. Assim, utilizamos os contos de Adelino Magalhães, um dos principais realizadores do alvitre estético do Mensário, sobretudo aqueles pertencentes às obras publicadas na década de 20, para verificar em que medida a criação literária do autor realiza os pressupostos teóricos do grupo. Em forma de anexos, acrescentamos uma antologia de artigos de Festa e de contos de Adelino Magalhães que consideramos essenciais para a apreensão das aspirações do Periódico.

A produção e o uso de informação em saúde : estudo bibliométrico da área de epidemiologia

Estudo bibliométrico de natureza descritiva sobre a produção e o uso de informação em saúde, realizado através dos artigos publicados em periódicos pelos professores do Programa de Pós-Graduação em Epidemiologia da Universidade Federal de Pelotas (PPGE/UFPel) no período compreendido entre os anos de 1991 e 2002. Foram consideradas três unidades de análise: professores, publicações e citações. Os 12 professores do Programa foram analisados quanto às características de formação na graduação e pós-graduação, vínculo com o PPGE/UFPel, produtividade de artigos e tipos de colaborações. Os 237 artigos publicados pelos professores foram analisados quanto aos periódicos e idioma utilizados. As 4.079 citações a artigos contidas nas publicações foram analisadas quanto às autorias, idades e títulos de periódicos. As análises revelaram que a formação básica dos professores é predominantemente em medicina seguida de nutrição. Cinco professores estiveram vinculados do início ao fim do período estudado. A produtividade média de artigos duplicou no período. Os professores publicaram mais em periódicos nacionais utilizando o idioma português. Metade das publicações (51,5%) concentrou-se em sete títulos de periódicos (9%). Os artigos publicados pelos professores tiveram em média 24 citações, sendo 72% a artigos, confirmando que o principal canal de comunicação na área da saúde é o periódico científico. A maior parte dos artigos foi citada apenas uma vez (75%) e 16 (1%) foram citados mais de 10 vezes. Verificou-se uma tendência à auto-citação e à citação doméstica entre os professores. Quatro periódicos estão entre os títulos mais utilizados nas publicações e nas citações: Revista de Saúde Pública, Cadernos de Saúde Pública, International Journal of Epidemiology e Journal of Nutrition. A idade média dos artigos citados foi de oito anos. As características de colaboração foram estudadas através das co-autorias dos artigos publicados e revelou que os professores publicam mais artigos em autoria compartilhada (93%) do que individual (7%). Não foi encontrada relação entre produtividade e colaboração. Através das análises de redes sociais verificou-se o grau de colaboração entre os professores e quais ocupam posições de liderança.

Controla-me que te governo : os jogos para computador como formas de subjetivação e administração do "eu"

Os jogos eletrônicos são o tema desta investigação. A série de jogos para computador Tomb Raider, o objeto principal. Para desenvolver uma analítica em torno dos games, esta tese foi elaborada com base em duas problematizações: como nos tornamos sujeitos-jogadores em um campo estratégico chamado de jogos eletrônicos? Que efeitos tal campo tem sobre nós? Ambas foram construídas com base em teorizações foucautianas sobre a noção de governo. Elas funcionaram, dentre outras coisas, para compor os jogos eletrônicos como um campo estratégico de subjetivação articulado em torno de quatro grandes mecanismos de governo: a comunidade de jogadores, o currículo da série de jogos Tomb Raider, as histórias e narrativas e as personagens. Primeiramente, a composição da comunidade de jogadores tem base na organização de algumas técnicas de poder: a linguagem em comum entre os envolvidos; as técnicas de captura do consumidor; as técnicas de marketing, dentre outras. Em segundo lugar, por meio das histórias e das narrativas, os sujeitos-jogadores aprendem quem é a sua personagem, os motivos que a levaram a combater o mal, quem são seus amigos e inimigos, quais objetivos deverão ser cumpridos para se chegar ao final do jogo. Mesmo assim, o campo formado pelas técnicas de governo dos sujeitos-jogadores não se resume na organização de uma comunidade, da história e da criação de narrativas. Os games, como um campo estratégico de governo, relacionam-se, também, com a construção de suas personagens. Para a maior eficiência “pedagógica” dessa relação jogo-jogador, leva-se em conta, no desenvolvimento das histórias e na elaboração das personagens, aqueles a quem se quer capturar. Categorias como idade, sexo, comunidade da qual participam são de vital importância na elaboração dos jogos. Baseado nessas categorias, estão presentes nos games percepções do que é ou deveria ser um sujeitojogador. Os seres humanos, porém, como objetos do poder-saber, vão se constituindo como sujeitos de diversas maneiras. Não podemos falar em essência do sujeito. As relações de poder, dinâmicas e em constante movimento, vão sempre “fabricar novos sujeitos” e novas formas de subjetivação.

Contribuições ao uso de novas tecnologias da informação e comunicação no ensino de engenharia

Neste trabalho, descreve-se o processo de produção de tecnologias educacionais e de Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs), relacionando-as ao uso do ensino em Engenharia Geotécnica. Desenvolveu-se um sistema de informação baseado num modelo que integra recursos educacionais produzidos em diferentes formatos eletrônicos e um software baseado na Web para gestão destes recursos e das informações da disciplina Fundações. O software, denominado ENGEO, auxilia a estruturação do conhecimento envolvido no domínio de aplicação, fornecendo ao professor, ou equipe de gestão, ferramentas remotas de administração dos conteúdos e dos recursos educacionais. Aos alunos, a aplicação ENGEO fornece disponibilidade de informações e de conteúdo em um ambiente flexível. Este aplicativo foi desenvolvido para o curso de Engenharia Geotécnica, particularizado para Engenharia de Fundações, com o objetivo de introduzir e incentivar a utilização de sistemas baseados na Web para compartilhamento de conteúdo das disciplinas, implementar Tecnologias de Informação e Comunicação em aplicações para fins educacionais e fomentar discussões a respeito da identidade e perfil do Engenheiro e o papel da TICs no processo de formação do profissional de Engenharia.

Educação física no PPGCMH/UFRGS : uma visão a partir da análise de citações e perfil dos pesquisadores

Este trabalho analisa o perfil dos professores e 1.171 citações de teses do Programa de Pós-graduação em Ciência do Movimento Humano da Escola de Educação Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul defendidas entre os anos 2003 e 2004, com os objetivos de detectar as características das fontes de informação utilizadas pelos doutores; contribuir para aos estudos epistemológicos do campo, sob o prisma da ciência da informação; caracterizar os elementos textuais e explorar suas potencialidades, visando ao conhecimento do campo científico da educação física. O estudo está centrado na descoberta de indícios nas citações que possibilitem o conhecimento da área. O referencial teórico está fundamentado em diversificados campos do conhecimento: na história, mais especificamente do método indiciário, utilizado neste estudo; na sociologia do conhecimento, com ênfase na sociologia da ciência; na ciência da informação, salientando a bibliometria, a análise de citações e a comunicação científica, abordando três teorias importantes sobre comunidades científicas (Kuhn, Bordieu e Knorr-Cetina); e, por último, da educação física. Do primeiro campo buscam-se os fundamentos para o uso de dados e fatores indiciários para o desvelamento de uma realidade; do segundo, o caminho que percorrem os saberes para seu estabelecimento no mundo científico e acadêmico, e a origem das citações em documentos. Do terceiro, utilizam-se ferramentas e técnicas, bem como as construções teóricas a respeito de comunicação científica e produção acadêmica. Ao quarto corresponde o objeto desta pesquisa, o campo de conhecimento denominado, por alguns autores, ciência do movimento humano e, por outros, educação física, desenvolvido em seus aspectos históricos gerais e locais. Foram identificados e relacionados os seguintes indicadores: tipo de autoria, autores citados, tipo de documento, idioma, obsolescência, título de periódico e assunto das citações. As 1.171 referências estudadas revelaram que: artigo de periódico é o tipo de documento mais utilizado (49,53%); inglês é o idioma predominante nos documentos das citações (55,85%); as publicações do período de 1991-2000 cobrem 56,02% das citações, com pico em 1998 e provável meia-vida dos documentos da área em torno de cinco anos; 41,76% dos documentos citados são escritos por um único autor; e 54,23%, por mais de um autor. Os assuntos predominantes que fazem a interdisciplinaridade do campo são, nesta ordem: ciências sociais, medicina, biofísica, esportes, educação, filosofia, ensino e forma física. Foram citados 1.825 diferentes autores evidenciando uma grande dispersão na área e entre os mais representativos estão Morin, Foucault e Lapierre. Há dispersão tanto em autores quanto em títulos de periódicos: 80,71% foram citados somente uma vez; e 37,11%, mais de uma vez. Apenas seis periódicos foram citados em mais de uma tese, sendo cinco estrangeiros e um nacional. As linhas de pesquisas predominantes no PPGCMH são da área de concentração Movimento humano, saúde e performance, que privilegia projetos de caráter biológico. O mesmo ocorre com o número de teses, sendo 89% delas da mesma área de concentração. Há necessidade de maior produção nacional em termos teóricos para a área de educação física. A análise realizada propiciou verificar que os campos científicos e as suas respectivas comunidades se desenvolvem de forma contingencial e contextual. O método indiciário possibilitou costurar os indícios apresentados pelas variáveis analisadas e mostrou ser um método possível em estudos de bibliometria e análise de citações. Há indícios de hábitos de citação doméstica e endogenia, mas não foram comprovados neste estudo.