Approximations for the generalized temperature integral: a method based on quadrature rules

The generalized temperature integral I(m, x) appears in non-isothermal kinetic analysis when the frequency factor depends on the temperature. A procedure based on Gaussian quadrature to obtain analytical approximations for the integral I(m, x) was proposed. The results showed good agreement between the obtained approximation values and those obtained by numerical integration. Unless other approximations found in literature, the methodology presented in this paper can be easily generalized in order to obtain approximations with the maximum of accurate.

Bayesian approximations in randomized response model

Practical Bayesian inference depends upon detailed examination of posterior distribution. When the prior and likelihood are conjugate, this is easily carried out; however, in general, one must resort to numerical approximation. In this paper, our aim is to solve, using MAPLE, the Bayesian paradigm, for a very special data collecting procedure, known as the randomized-response technique. This allows researchers to obtain sensitive information while guaranteeing privacy to respondents. This approach intends to reduce false responses on sensitive questions. Exact methods and approximations will be compared from the accuracy point of view as well as for the computational effort.

O livro Théorie des approximations numériques et du calcul abrégé de Agliberto Xavier

Pós-graduação em Educação Matemática - IGCE

Method of numerical correction of errors occasioned by delay of records during the monitoring of environmental variables of interest for animal production

As condições de ambiente térmico e aéreo, no interior de instalações para animais, alteram-se durante o dia, devido à influência do ambiente externo. Para que análises estatísticas e geoestatísticas sejam representativas, uma grande quantidade de pontos distribuídos espacialmente na área da instalação deve ser monitorada. Este trabalho propõe que a variação no tempo das variáveis ambientais de interesse para a produção animal, monitoradas no interior de instalações para animais, pode ser modelada com precisão a partir de registros discretos no tempo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um método numérico para corrigir as variações temporais dessas variáveis ambientais, transformando os dados para que tais observações independam do tempo gasto durante a aferição. O método proposto aproximou os valores registrados com retardos de tempo aos esperados no exato momento de interesse, caso os dados fossem medidos simultaneamente neste momento em todos os pontos distribuídos espacialmente. O modelo de correção numérica para variáveis ambientais foi validado para o parâmetro ambiental temperatura do ar, sendo que os valores corrigidos pelo método não diferiram pelo teste Tukey, a 5% de probabilidade dos valores reais registrados por meio de dataloggers.

Comparison of methodologies for degree-day estimation using numerical methods

O desenvolvimento de projetos relacionados ao desempenho de diversas culturas tem recebido aperfeiçoamento cada vez maior, incorporado a modelos matemáticos sendo indispensável à utilização de equações cada vez mais consistentes que possibilitem previsão e maior aproximação do comportamento real, diminuindo o erro na obtenção das estimativas. Entre as operações unitárias que demandam maior estudo estão aquelas relacionadas com o crescimento da cultura, caracterizadas pela temperatura ideal para o acréscimo de matéria seca. Pelo amplo uso dos métodos matemáticos na representação, análise e obtenção de estimativas de graus-dia, juntamente com a grande importância que a cultura da cana-de-açúcar tem para a economia brasileira, foi realizada uma avaliação dos modelos matemáticos comumente usados e dos métodos numéricos de integração na estimativa da disponibilidade de graus-dia para essa cultura, na região de Botucatu, Estado de São Paulo. Os modelos de integração, com discretização de 6 em 6 h, apresentaram resultados satisfatórios na estimativa de graus-dia. As metodologias tradicionais apresentaram desempenhos satisfatórios quanto à estimativa de grausdia com base na curva de temperatura horária para cada dia e para os agrupamentos de três, sete, 15 e 30 dias. Pelo método numérico de integração, a região de Botucatu, Estado de São Paulo, apresentou disponibilidade térmica anual média de 1.070,6 GD para a cultura da cana-de-açúcar.

Numerical simulation of the liquid phase in SnO2 thin film deposition by sol-gel-dip-coating

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Numerical simulation of drop impact and jet buckling problems using the eXtended Pom-Pom model

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Numerical solution of the eXtended Pom-Pom model for viscoelastic free surface flows

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

A combination of implicit and adaptative upwind tools for the numerical solution of incompressible free surface flows

This paper is concerned with the numerical solutions of time dependent two-dimensional incompressible flows. By using the primitive variables of velocity and pressure, the Navier-Stokes and mass conservation equations are solved by a semi-implicit finite difference projection method. A new bounded higher order upwind convection scheme is employed to deal with the non-linear (advective) terms. The procedure is an adaptation of the GENSMAC (J. Comput. Phys. 1994; 110: 171-186) methodology for calculating confined and free surface fluid flows at both low and high Reynolds numbers. The calculations were performed by using the 2D version of the Freeflow simulation system (J. Comp. Visual. Science 2000; 2:199-210). In order to demonstrate the capabilities of the numerical method, various test cases are presented. These are the fully developed flow in a channel, the flow over a backward facing step, the die-swell problem, the broken dam flow, and an impinging jet onto a flat plate. The numerical results compare favourably with the experimental data and the analytical solutions. Copyright (c) 2006 John Wiley & Sons, Ltd.

The strut-and-tie models in reinforced concrete structures analysed by a numerical technique

Os modelos de bielas e tirantes são procedimentos de análise apropriados para projetar elementos de concreto armado em casos de regiões onde há alterações geométricas ou concentrações de tensões, denominadas regiões D. Trata-se de bons modelos de representação da estrutura para avaliar melhor o seu comportamento estrutural e seu mecanismo resistente. O presente artigo aplica a técnica da otimização topológica para identificar o fluxo de tensões nas estruturas, definindo a configuração dos membros de bielas e tirantes, e quantifica seus valores para dimensionamento. Utilizam-se o método ESO, e uma variante desse, o SESO (Smoothing ESO) com o método dos elementos finitos em elasticidade plana. A filosofia do SESO baseia-se na observação de que se o elemento não for necessário à estrutura, sua contribuição de rigidez vai diminuindo progressivamente. Isto é, sua remoção é atenuada nos valores da matriz constitutiva, como se este estivesse em processo de danificação. Para validar a presente formulação, apresentam-se alguns exemplos numéricos onde se comparam suas respostas com as advindas de trabalhos científicos pioneiros sobre o assunto.

Determination of the numerical parameters of a continuous damage model for the structural analysis of clay brick masonry

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Numerical simulation of magnetic field enhanced plasma immersion ion implantation

The behavior of plasma and sheath characteristics under the action of an applied magnetic field is important in many applications including plasma probes and material processing. Plasma immersion ion implantation (PIII) has been developed as a fast and efficient surface modification technique of complex shaped three-dimensional objects. The PIII process relies on the acceleration of ions across a high-voltage plasma sheath that develops around the target. Recent studies have shown that the sheath dynamics is significantly affected by an external magnetic field. In this work we describe a two-dimensional computer simulation of magnetic field enhanced plasma immersion implantation system. Negative bias voltage is applied to a cylindrical target located on the axis of a grounded cylindrical vacuum chamber filled with uniform nitrogen plasma. An axial magnetic field is created by a solenoid installed inside the cylindrical target. The computer code employs the Monte Carlo method for collision of electrons and neutrals in the plasma and a particle-in-cell (PIC) algorithm for simulating the movement of charged particles in the electromagnetic field. Secondary electron emission from the target subjected to ion bombardment is also included. It is found that a high-density plasma region is formed around the cylindrical target due to the intense background gas ionization by the magnetized electrons drifting in the crossed ExB fields. An increase of implantation current density in front of high density plasma region is observed. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

NUMERICAL SIMULATION of THE BEHAVIOR of THE BEHAVIOR of REINFORCED CONCRETE BEAMS and COLUMNS BY FEM CAASTEM 2000 PROGRAM

The objective of this paper is the numerical study of the behavior of reinforced concrete beams and columns by non-linear numerical simulations. The numerical analysis is based on the finite element method implemented in CASTEM 2000. This program uses the constitutive elastoplastic perfect model for the steel, the Drucker-Prager model for the concrete and the Newton-Raphson for the solution of non-linear systems. This work concentrates on the determination of equilibrium curves to the beams and force-strain curves to the columns. The numeric responses are confronted with experimental results found in the literature in order to check there liability of the numerical analyses.

Numerical Experimental Comparison of Dam Break Flows with non-Newtonian Fluids

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

NUMERICAL SIMULATION of CONVECTION-DIFFUSION PROBLEMS BY THE CONTROL-VOLUME-BASED FINITE-ELEMENT METHOD

This work presents a numerical study of the tri-dimensional convection-diffusion equation by the control-volume-based on finite-element method using quadratic hexahedral elements. Considering that the equation governing this problem in its main variable may represent several properties, including temperature, turbulent kinetic energy, viscous dissipation rate of the turbulent kinetic energy, specific dissipation rate of the turbulent kinetic energy, or even the concentration of a contaminant in a given medium, among others, the wide applicability of this problem is thus evidenced. Three cases of temperature distributions will be studied specifically in this work, in addition to one case of pollutant dispersion upon analysis of the concentration of a contaminant in a fixed flow point. Some comparisons will be carried out against works found in the open literature, while others will be done according to each phenomenon characteristics.