Aerodinâmica de automóveis baseado no método dos contornos virtuais

Este trabalho desenvolve um método numérico para a solução de escoamentos bidimensionais em torno de geometrias automobilísticas utilizando o método de diferenças finitas. O código computacional resolve as equações de Navier-Stokes e de Euler para uma distribuição adequada dos pontos discretos na malha. O método de integração empregado baseia-se no esquema explícito de Runge-Kutta de 3 estágios para as equações da quantidade de movimento e no de sub-relaxações sucessivas para a pressão na base Gauss-Seidel. Utilizou-se a técnica dos contornos virtuais em coordenadas cartesianas para resolver o escoamento sobre uma geometria simplificada, com a superfície coincidente com a malha computacional, e uma geometria automobilística mais complexa (BMW). Para a certificação da técnica empregada, optou-se pela utilização da teoria do escoamento potencial e pela comparação com dados experimentais encontrados na literatura e outros coletados em túnel de vento em escala reduzida. Houve dificuldade nesta comparação devido à falta de artigos relativos às simulações numéricas de escoamentos sobre automóveis e na aplicação da técnica dos contornos virtuais em geometrias complexas. Os resultados foram satisfatórios, com boas perspectivas para trabalhos futuros, contribuindo assim para o desenvolvimento da área.

Simulação de escoamentos incompressíveis não newtonianos em dutos com expansão brusca

O objetivo deste trabalho é a simulação numérica de escoamentos incompressíveis bidimensionais em dutos com expansão brusca, considerando o raio de expansão de 3 : 1. As equações governantes implementadas são as de Navier, que junto com relações constitutivas para a tensão visam representar comportamentos não newtonianos. A integração temporal é feita usando o esquema explícito de Runge-Kutta com três estágios e de segunda ordem; as derivadas espaciais são aproximadas pelo método de diferenças finitas centrais. Escoamentos em expansões bruscas para fluidos newtonianos apresentam um número de Reynolds crítico, dependente do raio de expansão, na qual três soluções passam a ser encontradas: uma solução sim étrica instável e duas soluções assimétricas rebatidas estáveis. Aumentando o número de Reynolds, a solução passa a ser tridimensional e dependente do tempo. Dessa forma, o objetivo é encontrar as diferenças que ocorrem no comportamento do fluxo quando o fluido utilizado possui características não newtonianas. As relações constitutivas empregadas pertencem à classe de fluidos newtonianos generalizados: power-law, Bingham e Herschel-Bulkley. Esses modelos prevêem comportamentos pseudoplásticos e dilatantes, plásticos e viscoplásticos, respectivamente. Os resultados numéricos mostram diferenças entre as soluções newtonianas e não newtonianas para Reynolds variando de 30 a 300. Os valores de Reynolds críticos para o modelo power-law não apresentaram grandes diferenças em comparação com os da solução newtoniana. Algumas variações foram percebidas nos perfis de velocidade. Entretanto, os resultados obtidos com os modelos de Bingham e Herschel-Bulkley apresentaram diferenças significativas quando comparados com os newtonianos com o aumento do parâmetro adimensional Bingham; à medida que Bingham é aumentado, o tamanho dos vórtices diminui. Além disso, os perfis de velocidade apresentam diferenças relevantes, uma vez que o fluxo possui regiões onde o fluido se comporta como sólido.

Efeitos biológicos das radiações de rádio frequências de telefonia celular : simulação FDTD

Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um programa para cálculo de campos eletromagnéticos baseado no método das Diferenças Finitas no Domínio do Tempo (FDTD). Este programa é aplicado no cálculo da Taxa de Absorção Específica (SAR) na cabeça de um usuário de transceptores portáteis como os telefones celulares. Como introdução ao problema é realizada uma revisão dos efeitos biológicos e das recomendações para a exposição humana a radiofreqüências e microondas. Os principais resultados obtidos com simulações realizadas com o programa desenvolvido. São mostrados e comparados com os resultados simulados e medidos por outros autores, assim como com as recomendações nacionais e internacionais. A título de recomendação final e como alternativa visando minimizar os riscos que a absorção do campo pode representar para a saúde dos usuários, é proposta a utilização de antenas que emitem mais no sentido oposto à cabeça. Este conceito é testado com o desenvolvimento de uma antena simples em microstrip.

Otimização de pré-formas e matrizes em problemas bidimensionais de forjamento

Este trabalho apresenta uma sistemática para realizar a otimização numérica de pré-formas e de matrizes em problemas de forjamento axissimétricos e em estado plano de deformações. Para este fim, desenvolveu-se um código computacional composto basicamente de três módulos: módulo de pré-processamento, módulo de análise e módulo de otimização. Cada um destes foi elaborado acrescentando rotinas em programas comerciais ou acadêmicos disponíveis no GMAp e no CEMACOM. Um programa gerenciador foi desenvolvido para controlar os módulos citados no processo de otimização. A abordagem proposta apresenta uma nova função objetivo a minimizar, a qual está baseada em uma operação booleana XOR (exclusive or) sobre os dois polígonos planos que representam a geometria desejada para o componente e a obtida na simulação, respectivamente. Esta abordagem visa eliminar possíveis problemas geométricos associados com as funções objetivo comumente utilizadas em pesquisas correlatas. O trabalho emprega análise de sensibilidade numérica, via método das diferenças finitas. As dificuldades associadas a esta técnica são estudadas e dois pontos são identificados como limitadores da abordagem para problemas de conformação mecânica (grandes deformações elastoplásticas com contato friccional): baixa eficiência e contaminação dos gradientes na presença de remalhamentos. Um novo procedimento de diferenças finitas é desenvolvido, o qual elimina as dificuldades citadas, possibilitando a sua aplicação em problemas quaisquer, com características competitivas com as da abordagem analítica Malhas não estruturadas são tratadas mediante suavizações Laplacianas, mantendo as suas topologias. No caso de otimização de pré-formas, o contorno do componente a otimizar é parametrizado por B-Splines cujos pontos de controle são adotados como variáveis de projeto. Por outro lado, no caso de otimização de matrizes, a parametrização é realizada em termos de segmentos de reta e arcos de circunferências. As variáveis de projeto adotadas são, então, as coordenadas das extremidades das retas, os raios e centros dos arcos, etc. A sistemática é fechada pela aplicação dos algoritmos de programação matemática de Krister Svanberg (Método das Assíntotas Móveis Globalmente Convergente) e de Klaus Schittkowski (Programação Quadrática Sequencial – NLPQLP). Resultados numéricos são apresentados mostrando a evolução das implementações adotadas e o ganho de eficiência obtido.

Aquametria por microondas : desenvolvimento de transdutor em microfita

Este trabalho apresenta uma metodologia para o desenvolvimento de transdutor de microondas para a mensuração de umidade em produtos agrícolas com a utilização de estruturas planares em microfita. O termo aquametria é definido na literatura como a área da instrumentação responsável por mensurar a quantidade de água presente em sólidos e líquidos via identificação de suas propriedades dielétricas. São apresentados alguns aspectos relativos à aquametria, seguidos do modelo matemático e numérico da interação das ondas eletromagnéticas no meio dielétrico com perdas. O modelo matemático é então especializado para dar conta de uma microfita com uma amostra úmida superposta. A partir desses resultados, são apresentadas três propostas de transdutores que buscam mensurar a permissividade dielétrica complexa efetiva do conjunto microfita mais amostra. Os transdutores propostos são então simulados com a aplicação do método de diferenças finitas no domínio tempo, objetivando não só verificar a qualidade dos mesmos, mas também validar o modelo matemático.

Alguns aspectos numéricos e teóricos das equações de Navier-Stokes na modelagem do escoamento em torno de um vórtice

Neste trabalho desenvolvemos uma metodologia numérica para a solução do escoamento em torno de um vórtice. Como a análise completa deste tipo de fluxo não é uma tarefa fácil, simplificações quanto ao escoamento e ao método numérico são necessárias. Também investigamos o comportamento das soluções das equações governantes (Navier-Stokes) quando o tempo tende ao infinito. Nesse sentido, dividimos este trabalho em duas partes: uma numérica e outra analítica. Com o intuito de resolver numericamente o problema, adotamos o método de diferenças finitas baseado na formulação incompressível das equações governantes. O método numérico para integrar essas equações é baseado no esquema de Runge- Kutta com três estágios. Os resultados numéricos são obtidos para cinco planos bidimensionais de um vórtice com números de Reynolds variando entre 1000 e 10000. Na parte analítica estudamos taxas de decaimento das soluções das equações de Navier-Stokes quando os dados iniciais são conhecidos. Também estimamos as taxas de decaimento para algumas derivadas das soluções na norma L2 e comparamos com as taxas correspondentes da solução da equação do calor.

Um estudo da otimização da geometria de um pára-quedas simplificado

Neste trabalho desenvolve-se um estudo numérico do fluxo de ar em torno da geometria de um pára-quedas tradicional simplificado, para alguns valores de Reynolds. O método baseia-se na solução das equações incompressíveis de Navier- Stokes discretizadas pelo método de diferenças finitas e integradas pelo método de Runge-Kutta. Utiliza-se o método dos contornos virtuais para representar a geometria numa malha cartesiana e o método de otimização não-linear dos poliedros flexíveis para otimização do coeficiente de arraste calculado através do código de dinâmica de fluidos computacional; esteé um método de busca multivariável, onde o pior vértice de um poliedro com n + 1 vérticesé substituído por um novo.

Concepção, desenvolvimento e validação de instrumentos de coleta de dados para estudar a percepção do processo decisório e as diferenças culturais

A presente dissertação insere-se no contexto de um projeto global de pesquisa, em desenvolvimento no GESID-PPGA/EA/UFRGS, com a cooperação de algumas universidades estrangeiras. Tal projeto tem como tema a percepção do processo decisório individual e a influência da cultura nacional e da experiência decisória. Para estudar a inter-relação destes assuntos é preciso, antes de mais nada, elaborar um conjunto de instrumentos que permitam investigar a percepção das pessoas sobre a tomada de decisão. Este é o objetivo principal do presente trabalho, que refere-se à primeira fase desse projeto global: a partir da literatura, e do conhecimento de um grupo de pesquisadores, conceber e desenvolver um conjunto de instrumentos (quantitativos e qualitativos) válidos para estudar a decisão. E ainda estabelecer uma metodologia de aplicação desse instrumental, a qual possa determinar uma seqüência (ordem) e forma de aplicação mais adequada. Para tanto, primeiramente foram definidas as 3 questões de pesquisa, que nortearam o desenvolvimento dos instrumentos de pesquisa, as quais deverão ser investigadas no contexto do projeto global de pesquisa, e que podem ser resumidas da seguinte forma: (1) Independentemente da cultura nacional ou do nível de experiência decisória dos indivíduos é possível identificar fatores comuns (passos, princípios, insights) a respeito da forma como as pessoas percebem o processo decisório individual, especialmente se tomado o modelo de processo decisório da “Racionalidade limitada” de Simon (1947) como padrão de comparação? (2) A cultura atua como fator de diferenciação na percepção do processo decisório individual? (3) A Experiência Decisória (vivência) dos indivíduos influencia a forma como eles percebem o processo decisório individual? A definição destas 3 questões de pesquisa possibilitou a concepção dos instrumentos, nos quais posteriormente foi realizada uma validação de conteúdo (por uma comissão de juízes) e de sua seqüência de aplicação (testando-se diferentes ordens), bem como a verificação da sua fidedignidade (através do Teste-reteste). Com este processo obteve-se os seguintes resultados: (1) projeto global consolidado; (2) conjunto de instrumentos de pesquisa concebido e validado; (3) seqüência de aplicação do instrumental definida e validada; (4) quadro de construtos definido fornecendo subsídios para a definição de um protocolo de análise de dados; (5) concepção de um método para verificação da "contaminação" de instrumentos de pesquisa.

Diferenças introduzidas com a mudança de critério de conversão, definidas no SFAS52 em relação ao SFAS8 : estudo de caso Copesul

A contabilidade sempre teve papel de destaque no processo informacional das empresas. Com o advento da globalização os temas de contabilidade internacional tem recebido grande destaque nos últimos tempos. Um dos importantes pontos da contabilidade internacional é o método de conversão das demonstrações financeiras da moeda local para moeda estrangeira. O SFAS52, que substituiu o SFAS8, define o método a ser utilizado para a conversão das demonstrações contábeis para moeda americana, e este método, para países de economia não inflacionária, é o método do câmbio de fechamento. A norma especifica, além da forma de conversão, a forma de definição da moeda funcional da empresa em questão. O Brasil tem se mostrado um país de economia não inflacionária mas com alta desvalorização cambial. A presente dissertação demonstrará as diferenças da aplicação da metodologia do SFAS52 pelo método do “Câmbio de Fechamento” e método “Monetário e Não Monetário” na Copesul e os respectivos impactos na informação produzida.

Uma solução híbrida para a equação de Fokker-Planck dependente da energia usando a técnica da transformada de Laplace e diferenças finitas

Neste trabalho é obtida uma solução híbrida para a equação de Fokker-Planck dependente da energia, muito utilizada em problemas de implantação iônica. A idéia consiste na aplicação da transformada de Laplace na variável de energia e aplicação de um esquema de diferenças finitas nas variáveis espacial e angular desta equação. Tal procedimento gera um problema matricial simbólico para a energia transformada. Para resolver este sistema, procede-se a inversão de Laplace da matriz (sI+A), onde s é um parâmetro complexo, I a matriz identidade e A uma matriz quadrada gerada pela discretização das variáveis espacial e angular. A matriz A não é diagonalizável, desta forma, contorna-se este problema decompondo esta matriz na soma de outras duas, onde uma delas é diagonalizável. É gerado então um método iterativo de inversão, semelhante ao método da fonte fixa associado ao método de diagonalização, do qual o resultado fornecido são os valores para o fluxo de partículas do sistema. A partir disto pode-se determinar a energia depositada no sistema eletrônico e nuclear do alvo. Para validar os resultados obtidos faz-se a simulação de implantação de íons de B em Si numa faixa energética de 1keV a 50MeV, comparam-se os resultados com simulação gerada numericamente pelo software SRIM2003.

Diferenças entre homens e mulheres no uso e na percepção de valor da Internet

Esta dissertação trata das diferenças entre homens e mulheres no uso e na percepção de valor da Internet. Para tanto, busca-se primeiramente identificar estas diferenças e em seguida analisá-Ias sob uma perspectiva evolucionária, baseada no campo da psicologia evolucionária. O objetivo é entender as razões evolutivas (ou as causas últimas) de comportamentos e cognições que fazem com que homens e mulheres usem e valorizem a Internet de formas distintas. Para identificar as diferenças, utilizou-se basicamente dois métodos de investigação: survey e entrevistas em profundidade, buscando assim aproveitar as melhores caracteristicas de cada método para almejaruma compreensão mais abrangente do fenômeno estudado. Além disso, fez-se uso de pesquisa secundária para avaliar e trazer mais evidências sobre as diferenças analisadas. Foram identificadas 7 diferenças básicas entre homens e mulheres no uso e percepção de valor da Internet: (1) mulheres valorizam mais as possibilidades de comunicação interpessoal, enquanto que homens valorizam mais aspectos ligados à busca e disponibilidadede informações; (2) existem claramente tipos de sites que são mais usados e valorizadospor um dos sexos, ainda que existam assuntos e sites que interessem tanto aos homens quanto às mulheres; (3) homens acessam mais e atribuem maior valor a materiais sexualmente explícitos; (4) homens fazem mais downloads de músicas e valorizam mais possibilidadesligadas à música; (5) homens usam chats de forma mais agressiva e com intenção sexual mais explícita; (6) mulheres não se sentem tão confortáveis para comprar via Internet; e, (7) homens têm mais interesse e conhecimento sobre aspectos tecnológicos e de uso de ferramentas da Internet Uma parte significativa dessas diferenças pode ser atribuída a aspectos evolucionários e biológicos, como a maior tendência dos homens para sistematizaçãoe a maior tendência das mulheres para a empatia (BARON-COHEN, 2004). Estas tendências estão relacionadas à causas evolutivas específicas, baseadas principalmente nas estratégias reprodutivas distintas de cada sexo (BUSS, 1989; TRIVERS, 1972).Ao final do trabalho, apontam-se as principais conclusões referentes ao tema, analisam-se as implicações teóricas e gerenciais, avaliam-se as limitações do estudo e sugerem-sefuturas pesquisas.

Diferenças de gênero no julgamento moral

Este estudo discute as diferenças entre homens e mulheres com relação ao julgamento moral. Estas diferenças são abordadas também quanto ao gênero dos indivíduos. Gênero é o conjunto de atribuições psicológicas dado ao sujeito a partir do seu sexo biológico. Os indivíduos de ambos os sexos podem ser categorizados de acordo com seu gênero como indiferenciados, tipificados sexualmente (masculino, feminino) e andróginos. Os estudos sobre a moralidade têm sido realizados enfatizando as diferenças entre os indivíduos de cada sexo biológico. Este aspecto mereceu atenção especial devido a fortes críticas ao sexismo da teoria e metodologia kohlbergiana, por ter sido postulada por um homem e considerar as questões morais sob um ponto de vista masculino, apresentando resultados colhidos com sujeitos do sexo masculino obtidos através de um instrumento com dilemas morais protagonizados principalmente por homens. Visando controlar estes problemas metodológicos, este estudo propõe a utilização de protagonistas de ambos os sexos nos dilemas morais e a obtenção de dados de sujeitos de ambos os sexos. Foram testados 300 estudantes universitários com idade entre 18 e 25 anos. Destes foram escolhidos 180 sujeitos categorizados como andrógenos (60), indiferenciados,(60) e tipificados sexualmente (60), metade de cada sexo. Os instrumentos utilizados foram: o "BSRI" (Bem Sexual Role Inventory), produzido por Bem (1974, 1977) e traduzido e adaptado para o Brasil em 1982 por Oliveira, e o "MJI" (Moral Judgement Interview) de Kohlberg, em duas formas: (a) com o sexo do protagonista masculino e (b) com o sexo do protagonista feminino. Uma ANOVA revelou que: (1) existem diferenças de gênero no julgamento moral; (2) andróginos apresentam maiores níveis de julgamento moral do que os indiferenciados; (3) o sexo do protagonista não afeta as respostas de sujeitos de gêneros e sexos diferentes; (4) não há diferenças de sexo no nível de julgamento moral. A discussão dos resultados é feita à luz da abordagem cognitiva do desenvolvimento moral e sexual e enfatiza a proposição da variável gênero nos estudos sobre a moralidade.

Diferenças sexuais na alocação de recursos : sujeitos, experimentadores, personagens e tarefas

O intuito deste trabalho 1ho foi investigar" as possíveis influências de tarefas socialmente convencionadas como vinculadas ao sexo sobre a utilização de princípios de Justiça Distributiva em alocações de recursos numa situação hipotética. Foram entrevistadas 686 crianças, de ambos os sexos, com idade média de 12,2 anos, cursando as quintas e sextas séries do I grau de escolas da rede pública estadual e de níveis sócioeconômicos médio e médio-baixo. A amostra foi dividida entre dois entrevistadores de sexos diferentes. Foi usado uma história ilustrada por uma série de 21 desenhos.Cada desenho representou uma situação experimental aonde foram manipuladas as variáveis sexo dos personagens, tarefas vinculadas ao sexo e quantidade de trabalho produzido. Foram encontrados efeitos significativos do Sexo do Experimentador sobre o comportamento de alocação do sujeitos. Além disso, apareceram indicativos sugestivos de maior valorização da tarefa masculina e de tendência de sujeitos do sexo masculino para distribuir recompensas de maneira eqüitativa e sujeitos do sexo feminino, de maneira igualitária.