Detecção de dano estrutural por algoritmos genéticos e sensibilidade modal

A área de pesquisa de testes não-destrutivos é muito importante, trabalhando com o diagnóstico e o monitoramento das condições dos componentes estruturais prevenindo falhas catastróficas. O uso de algoritmos genéticos para identificar mudanças na integridade estrutural através de mudanças nas respostas de vibração da estrutura é um método não-destrutivo que vem sendo pesquisado. Isto se deve ao fato de que são vantajosos em achar o mínimo global em situações difíceis de problemas de otimização, particularmente onde existem muitos mínimos locais como no caso de detecção de dano. Neste trabalho é proposto um algoritmo genético para localizar e avaliar os danos em membros estruturais usando o conceito de mudanças nas freqüências naturais da estrutura. Primeiramente foi realizada uma revisão das técnicas de detecção de dano das últimas décadas. A origem, os fundamentos, principais aspectos, principais características, operações e função objetivo dos algoritmos genéticos também são demonstrados. Uma investigação experimental em estruturas de materiais diferentes foi realizada a fim de se obter uma estrutura capaz de validar o método. Finalmente, se avalia o método com quatro exemplos de estruturas com danos simulados experimentalmente e numericamente. Quando comparados com técnicas clássicas de detecção dano, como sensibilidade modal, os algoritmos genéticos se mostraram mais eficientes. Foram obtidos melhores resultados na localização do que na avaliação das intensidades dos danos nos casos de danos propostos.

Testes de ajustamento de modelos em processos com longa dependência

Estudamos neste trabalho, o nível de significância empírico dos testes portmanteau baseados nas estatísticas propostas por Ljung e Box (1978), Monti (1994) e Pe˜na e Rodríguez (2002) nos processos ARFIMA(p; d; q). Consideramos o processo ARFIMA(p; d; q) nas situações adequadas para representar séries temporais com características de longa dependência. Para estimar o parâmetro de diferenciação d utilizamos os métodos de estimação propostos por Geweke e Porter-Hudak (1983), Reisen (1994), Robinson (1994) e Fox e Taqqu (1983).

Controle de vibrações em estruturas usando amortecedores metálicos

Recentes terremotos e furacões mostraram quão vulneráveis são as estruturas às forças da natureza. Ainda em países desenvolvidos, existe alto risco a desastres naturais. Portanto, um dos principais desafios da Engenharia é a prevenção de desastres mediante o desenvolvimento de conceitos inovadores de projeto, para proteger eficientemente as estruturas, seus moradores e o conteúdo, dos efeitos destrutivos das forças ambientais. O tradicional procedimento de projeto de construções para prevenir falhas catastróficas é baseado na combinação de resistência e capacidade de deformação (ductilidade). Solicitações de baixos níveis provocadas por ventos ou sismos são freqüentemente idealizados com cargas laterais que devem ser resistidas só pela ação elástica da estrutura, enquanto que, em eventos moderados ou severos permite-se certos níveis de dano estrutural e não estrutural, mas não, colapso da mesma. Esta filosofia proporcionou a base da maioria dos códigos de construção (fundados em métodos estáticos equivalentes) desde princípios do século, com resultados satisfatórios. No entanto, a partir do estudo das características dinâmicas das estruturas surgem novos e diversos conceitos de proteção dos sistemas estruturais que tem sido desenvolvidos e ainda estão em expansão, entre os quais pode-se citar a dissipação de energia externa. Esta nova tecnologia consiste em incorporar na estrutura, elementos projetados especificamente para dissipar energia. Com isto, logra-se reduzir as deformações nos membros estruturais primários e portanto, diminui-se a demandada de ductilidade e o possível dano estrutural, garantindo uma maior segurança e vida útil da estrutura Graças a recentes esforços e ao particular interesse da comunidade científica internacional, estudos teóricos e experimentais têm sido desenvolvidos durante a última década com resultados surpreendentes. Hoje já existem sistemas de dissipação de energia aplicados com sucesso em países como Estados Unidos, Itália, Nova Zelândia, Japão e México. Recentemente este campo está-se estendendo na América do Sul. Dentro deste contexto, considerando o beneficio econômico e o melhor desempenho estrutural que implica a incorporação desta nova tecnologia, no presente trabalho abordou-se o estudo deste tipo de sistemas de proteção estrutural orientado ao uso de amortecedores metálicos. O trabalho dividiu-se em três partes principais: a) Projetar e construir um amortecedor metálico que usa as excelentes propriedades do chumbo para dissipar energia. b) Desenvolvimento de metodologias de análise e projeto de estruturas que incorporam amortecimento suplementar a fim de melhorar o seu desempenho estrutural. c) Avaliação da eficiência de sistemas externos de dissipação de energia em estruturas. A primeira parte consistiu em projetar e construir um amortecedor metálico para logo submetê-lo a numerosos testes com diferentes níveis de amplitude de deslocamento e freqüência a fim de avaliar suas propriedades mecânicas e desempenho. Os resultados são considerados altamente satisfatórios. Na segunda parte foram desenvolvidas ferramentas computacionais para pesquisa e docência na área da mecânica estrutural mediante as quais é possível simular o comportamento linear e não linear de estruturas que incorporam amortecimento suplementar Finalmente, apresenta-se um procedimento robusto para avaliar a eficiência dos sistemas dissipadores de energia baseado numa análise da confiabilidade estrutural. Através de vários exemplos com estruturas reais e teóricas se atingem os objetivos traçados no presente trabalho.

A hipótese de expectativas racionais : teoria e testes

Resumo não disponível.

Metodologia de testes de germinação e de vigor para sementes de leguminosas e gramíneas nativas de importância para o bioma campo

No desenvolvimento das condições ótimas para a avaliação da viabilidade, através da determinação de métodos eficientes na condução dos testes de germinação e de tetrazólio, e do vigor, através do estudo das variáveis que influenciam a realização dos testes de condutividade elétrica e de envelhecimento acelerado, foram utilizadas sementes forrageiras nativas das gramíneas Paspalum dilatatum Poir., P. lividum Trin. ex Schltdl., P. nicorae Parodi, P. notatum Flügge, P. pauciciliatum Parodi Herter, P. plicatulum Michx., P. pumilum Ness, P. regnellii Mez, P. urvillei Steud e das leguminosas Desmodium incanum DC., Trifolium riograndense Burkart, Adesmia latifolia (Spreng.) Vogel. e Desmanthus depressus Humb. & Bonpl. ex Willd. Os trabalhos foram desenvolvidos no Laboratório de Análise de Sementes do Departamento de Plantas Forrageiras e Agrometeorologia da Faculdade de Agronomia/Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Os dados em porcentagem de germinação foram transformados em arco-seno√x/100. As médias foram comparadas pelo Teste de Tukey (P<0,05), de Dunnett (P<0,05) e análise de regressão. O delineamento experimental foi o completamente casualizado, com quatro repetições de 25 sementes cada. As condições adequadas de germinação, tipo de substrato, posição e temperatura utilizada, variaram conforme a espécie, mas de um modo geral as sementes de leguminosas mostraram bons resultados sobre substrato papel e em temperaturas alternadas. Nas gramíneas do gênero Paspalum, a condição papel, a posição sobre o substrato e as temperaturas constantes de 20 e 25°C e a alternada de 20-35°C destacaram-se das demais, para a maioria das espécies. A temperatura alta (40°C), o maior período de embebição (24 horas) e a concentração de 0,5%, de uma forma geral, apresentaram-se como as condições mais adequadas para condução do teste de tetrazólio nas espécies trabalhadas. A combinação 24 horas/25°C, para grande parte das leguminosas e gramíneas em questão, levou a uma liberação maior de lixiviados na realização do teste de condutividade elétrica. As condições de temperatura de 45°C e o período de exposição de 96 horas, de modo geral, afetaram de forma mais drástica a porcentagem média de germinação das sementes após o envelhecimento acelerado nas espécies estudadas.

Variabilidade dos testes de adequação da diálise peritoneal ambulatorial contínua

Os testes de adequação da diálise peritoneal ambulatorial contínua – (CAPD) e a determinação das características de transporte de solutos pela membrana peritoneal são muito importantes para a prescrição e avaliação da dose de diálise, assim como para a individualização da prescrição. Esses testes fornecem informações objetivas e permitem uma monitorização da dose de diálise oferecida para o paciente. Neste estudo, foi avaliada a variabilidade e reprodutibilidade dos testes de adequação da CAPD − depuração fracional de uréia (KT/V) e depuração de creatinina total semanal (D cr total semanal), assim como, a taxa de catabolismo protéico (PCR) – e do teste de equilíbrio peritoneal (PET), em pacientes em programa regular de CAPD nos ambulatórios de Nefrologia do Hospital de Clínicas de Porto Alegre e do Hospital Universitário de Santa Maria. Foram incluídos 24 pacientes e efetuadas três avaliações consecutivas, com realização dos testes de adequação da diálise e do teste de equilíbrio peritoneal em cada avaliação. O intervalo entre a avaliação I e II foi de 43,3 ± 23,4 dias e entre a avaliação II e III foi de 66,2 ± 42,8 dias. Em cada avaliação foram coletados dialisado e urina de 24 horas para dosagem de creatinina e uréia. Amostra de sangue foi coletada no final da coleta de 24 horas para dosagem de uréia e creatinina. Foi medido o volume de dialisado e de urina de 24 horas. No final da coleta de 24 horas foi realizado o teste de equilíbrio peritoneal (PET), com uma solução de diálise com concentração de 2,5% e com duração de quatro horas. Com esses resultados, foi possível calcular cada teste e realizar a análise estatística. Na avaliação I , os testes de adequação da CAPD apresentaram médias de KT/V de 2,15 ± 0,44; D cr total semanal de 66,8 ± 14,5 litros/semana; PCR de 55,5 ± 16,0 g/dia e PCRn de 1,04 ± 0,21 g/kg/dia. Na avaliação II, os testes apresentaram médias de KT/V de 2,11 ± 0,39; D cr total semanal de 65,3 ± 13,3 litros/semana; PCR de 55,0 ± 14,6 g/dia e PCRn de 1,03 ± 0,23 g/kg/dia. Na avaliação III, as médias foram: para o KT/V, 2,18 ± 0,35; para Dcr total semanal, 63,0 ± 11,4 litros/semana; para PCR, 55,2 ± 16,7 g/dia e para PCRn, 1,05 ± 0,25 g/kg/dia. A comparação entre as médias foi feita pelo teste de análise de variância e comparações múltiplas. Não houve diferença estatisticamente significativa entre as três avaliações consecutivas. A variabilidade dos testes de adequação da CAPD foi analisada através do coeficiente de variação, a concordância de cada teste, em cada avaliação, foi feita pelo teste de concordância de kappa e a associação, pelo teste do Qui-Quadrado. O KT/V apresentou coeficiente de variação média (CV%) de 9,78%; a D cr total semanal teve coeficiente de variação média de 8,84%; a PCR apresentou CV% médio de 7,74% e a PCRn teve CV% médio de 7,09%. Esses testes mostraram uma fraca a média concordância e não mostraram associação entre as três avaliações. Os componentes do teste de equilíbrio peritoneal apresentaram os seguintes coeficientes de variação: relação glicose dialisado T4/T0 de 20,2%; relação creatinina dialisado T4/creatinina plasmática T4 de 14,1%; e volume drenado na quarta hora de 5,0%. Não houve diferença estatisticamente significativa entre as três avaliações consecutivas. A relação da glicose apresentou a maior variabilidade, seguida pela relação da creatinina e pelo volume de dialisado drenado na quarta hora. O teste de equilíbrio peritoneal não foi reproduzível. Em apenas 20% dos testes, foi possível classificar os pacientes quanto às características de transporte peritoneal, considerando os três critérios, nas três avaliações. Em 80% dos testes, a classificação foi feita por dois critérios coincidentes ou pela relação dialisado plasmática da creatinina. Na classificação final, a maioria dos testes de equilíbrio peritoneal foram médio alto e médio baixo transportadores. Os resultados mostram que os testes de adequação da CAPD e o PET não apresentam diferença estatisticamente significativa entre as três avaliações consecutivas. A variabilidade dos testes de adequação da diálise foi de 8 a 10%. A função renal residual apresentou variabilidade muito mais elevada que a depuração peritoneal. Os testes de adequação da CAPD também apresentam fraca a boa concordância, considerando as três avaliações. Essa variabilidade pode ser clinicamente significativa e deve ser considerada na avaliação e prescrição dos pacientes em CAPD.

Polineuropatia do diabetes mellitus : caracterização clínica e padronização de testes autonômicos e somáticos

A neuropatia diabética é a complicação mais freqüente do Diabetes Mellitus. Sua natureza ubíqüa, atingindo praticamente todo o organismo, a multiplicidade de técnicas de diagnóstico descritas tendem a dificultar o seu estudo. No presente trabalho, nos detivemos no diagnóstico de neuropatia autonômica e da polineuropatia sensitiva somática. No que concerne a neuropatia autonômica buscou-se: 1) Padronizar em indivíduos normais os testes para o diagnóstico de neuropatia autonômica cardiovascular utilizando um método de registro eletrônico das respostas autonômicas desenvolvida em nosso laboratório e avaliar a resposta aos mesmos testes em um grupo de pacientes diabéticos. Foram estudados 111 indivíduos hígidos e 143 portadores de Diabetes Mellitus dos quais foram avaliadas as respostas da freqüência cardíaca à respiração profunda, à posição supina e à manobra de Valsalva, e a resposta da pressão arterial à posição supina e ao handgrip sustentado. Foram observadas: forte correlação positiva entre os resultados obtidos com o método computadorizado e o método tradicional; as respostas da freqüência cardíaca e da pressão arterial de homens e mulheres não diferiram; houve correlação entre a idade dos indivíduos e a resposta da freqüência cardíaca ao assumir a posição supina (r= - 0.47, p< 0.001) e à respiração profunda (r= -0.43; p< 0.001). Respostas anormais da pressão arterial à posição supina foram usualmente observadas somente em diabéticos com neuropatia autonômica definida e grave. 2) Utilizando um delineamento transversal buscou-se identificar a relação entre a presença de sintomas usualmente relacionados a disfunção do sistema autonômico bem como outras complicações crônicas do Diabetes Mellitus com três graus objetivamente definidos de disfunção autonômica (NA). Os sintomas foram avaliados através de um questionário aplicado a 132 diabéticos (38 portadores de Diabetes Mellitus Insulino Dependente e 94 Não insulino Dependente), 65 sem e 67 com Neuropatia Autonômica. A neuropatia autonômica foi classificada conforme os 5 testes cardiovasculares autonômicos descritos no item 1: 1) neuropatia Incipiente: 1 teste anormal (n= 27); 2) neuropatia definida: 2 ou 3 testes anormais(n=26); neuropatia grave- 4 a 5 testes anormais (n=14). Foi observada uma significativa associação entre o grau de envolvimento autonômico e a presença de sintomas. A presença de 2 ou mais dentre 7 sintomas autonômicos teve sensibilidade de 93% e especificidade de 89% para o diagnóstico de neuropatia autonômica grave. Na avaliação da polineuropatia sensitiva somática, buscou-se: 1) Avaliar o desempenho de três métodos (número de erros quando o monofilamento de Semmes-Weinsten 5.07 foi aplicado em 54 sítios plantares de ambos os pés, limiar de sensibilidade vibratória na região plantar do primeiro dedo do pé e presença de sintomas de neuropatia periférica usando o escore de sintomas desenvolvido pela Universidade de Michigan) para o diagnóstico e estadiamento da polineuropatia diabética (PND). Os resultados foram comparados com a condução nervosa (padrão-ouro) em 6 nervos dos membros inferiores. Para tanto foram estudados em 26 indivíduos normais e 30 diabéticos (20 Não Insulino Dependente e 10 Insulino Dependente). Conforme o número de nervos com condução anormal os pacientes foram classificados em 4 grupos: a) sem PND: quando a condução nervosa estava normal em pelo menos 5 nervos; b) PND Grau 1: quando havia distúrbio da condução em 2 a 3 nervos, c) PND Grau 2: com 4 a 5 nervos afetados, e d) PND Grau 3: quando os 6 nervos estudados mostravam anormalidades. O desempenho dos métodos para o diagnóstico destes graus de PND foi estudado através de curvas ROC (Receiver Operator Characteristics). Os três métodos se mostraram igualmente adequados para o diagnóstico de PND grau 3. O monofilamento teve um alto grau de sensibilidade e especificidade também para o diagnóstico de PND grau 2 sendo estatisticamente melhor do que os outros métodos. A variabilidade do teste do monofilamento foi menor do que a da determinação do Limiar de Sensibilidade Vibratória. 3) Em uma amostra de pacientes com Diabetes Mellitus buscou-se caracterizar os aspectos clínicos da neuropatia sensitiva somática diagnosticada conforme a resposta ao monofilamento de Semmes-Weinstein. Cento e quatorze pacientes diabéticos (46 Insulino Dependente, 68 Não Insulino Dependente) foram avaliados para a presença de polineuropatia periférica com o monofilamento de Semmes-Weinsten 5.07. Conforme o número de erros os pacientes foram classificados em 3 grupos de neuropatia somática: grupo 1: até 2 erros; grupo 2: de 2,5 a 5 erros; e grupo 3: acima de 5,5 erros. A proporção de pacientes em cada grupo foi 37,71% no grupo 1,17,54% no grupo 2 e 44,73% no grupo 3. Houve correlação entre o número de sintomas e o número de erros na estesiometria (r= 0,48 p<0,0001). No grupo classificado como polineuropatia diabética grau 3, quando comparado com o 1 e 2, houve maior prevalência neuropatia autonômica, hipertensão arterial sistêmica, nefropatia, retinopatia, ulcerações e amputações, bem como, maior número de sintomas de neuropatia. Os estudos consolidaram técnicas de diagnóstico de neuropatia diabética somática e autonômica para o uso em estudos epidemiológicos, terapêuticos e seguimento clínico dos pacientes diabéticos.