Análise de sistemas de controle de vibração em máquinas rotativas utilizando atuadores formados por ligas com memória de forma

A aplicação das ligas com memória de forma (shape memory alloys – SMA) têm se mostrado como uma alternativa promissora no controle de vibração de máquinas e estruturas, devido principalmente aos fenômenos de memória de forma e pseudoelástico que elas apresentam. Do mesmo modo, tais ligas proporcionam grandes forças de recuperação e capacidade de amortecimento quando comparadas aos materiais tradicionais. Na literatura científica encontra-se um grande número de trabalhos que tratam da aplicação das SMA no controle de vibração em estruturas. Contudo, a aplicação desse tipo de material em máquinas rotativas ainda é um assunto pouco abordado. Nesse sentido, busca-se explorar numericamente o comportamento de atuadores baseados em ligas com memória de forma para o controle de vibração em máquinas rotativas. Na primeira análise deste trabalho um rotor tipo Jeffcott com luvas SMA em um dos mancais é utilizado. São empregadas diferentes espessuras de luvas nos estados martensítico e austenítico e as variações em termos de amplitude e frequência são então comparadas. Posteriormente, dois diferentes sistemas rotativos com dois discos e molas SMA aplicadas em um e dois mancais são estudados sob configurações variadas. As molas foram posicionadas externamente aos mancais e a temperatura de operação desses componentes é ajustada de acordo com a necessidade do controle de vibração. Além disso, foi utilizado um código computacional para a representação do comportamento termomecânico de molas SMA assim como um programa baseado no Método de Elementos Finitos (MEF) para a simulação do comportamento dinâmico dos rotores. Os resultados das análises numéricas demonstram que as SMA são eficientes no controle de vibração de sistemas rotativos devido obterem-se reduções significativas das amplitudes de deslocamento, modificações nas velocidades críticas, supressão de movimentos indesejáveis e controle das órbitas de precessão.

Avaliação do desajuste vertical da interface implante/pilares UCLA com cinta metálica de cinco marcas distintas: análise intra e entre-sistemas

A adaptação passiva entre prótese e implante é fundamental para a longevidade de procedimentos reabilitadores através de implantes odontológicos. Diante disso, este trabalho teve como objetivo avaliar a adaptação na interface UCLA com cinta metálica e implante utilizando-se componentes de um mesmo sistema de implantes e combinações de componentes de diferentes sistemas, através de microscopia eletrônica de varredura. Componentes de 5 empresas foram utilizados: Biomet 3i, Conexão, Neodent, SIN e Titanium fix. Foram realizadas leituras nas interfaces direita e esquerda das várias combinações entre UCLA e implantes, com aumento de 300x. As médias de (des)ajuste vertical foram submetidas a análise estatística pelo teste Student-Newman Keuls, com significância de 5% (p<0,05). Os resultados da análise intra-sistema mostraram desajuste estatisticamente significante para o abutment UCLA SIN com cinta de ouro (desajuste médio 3,88_m) comparando-se com os demais sistemas. Para a análise entre-sistemas, sugere-se que nem todas as combinações podem ser consideradas compatíveis relativamente ao desajuste vertical.

Sistemas de produção pesqueira da pescada amarela (Cynoscion acoupa Lacèpede, 1802) e serra (Scomberomorus brasiliensis Collette, Russo & Zavalla-Camin, 1978) no litoral nordeste do Estado do Pará

O Estado do Pará, cujo litoral se estende do Cabo do Norte à foz do rio Gurupi, representa o principal pólo pesqueiro da região. Dentre as espécies de importância econômica no estado, destaca-se a pescada amarela Cynoscion acoupa e serra Scomberomorus brasiliensis, capturadas principalmente nos municípios de Augusto Corrêa, Bragança, Curuçá, São Caetano de Odivelas, São João de Pirabas e Vigia. Este trabalho teve o objetivo de descrever estes sistemas pesqueiros segundo as dimensões sociais, tecnológicas, econômicas e ecológicos visando estabelecer linhas de ação que auxiliem na estruturação de um plano de manejo que garanta a sustentabilidade das pescarias. Para descrever os sistemas de pesca, uma lista de 45 atributos, na forma de valores numéricos absolutos ou porcentagens, classificados de acordo com cada dimensão supracitada. Um estudo mais aprofundado (Estudo de Caso) foi efetuado em Bragança, para ambos sistemas. Análise multivariada de agrupamento e ordenação (MDS), comparando os sistemas pesqueiros e considerando os diferentes municípios, foram aplicadas, visando identificar os agrupamentos e as possíveis causas da semelhança entre os sistemas de pesca por município. A análise dos sistemas da pescada amarela e serra juntas, mostraram a formação de dois grupos. Quando analisados por dimensão separadamente, registrou-se similaridade entre ambos os sistemas nas dimensões social e ecológica. Com relação às dimensões tecnológica e econômica notou-se que os municípios de Bragança e Vigia (sistema pescada amarela) destacaram-se, sobretudo pelas embarcações utilizadas, tamanho das redes de pesca, produção por pescaria e lucro líquido obtido nas pescarias. Para a serra registrou-se, entre os municípios do sistema, a predominância de barcos de pequeno porte nas capturas. O estudo de caso em Bragança indicou que apesar da importância do grude (bexiga natatória) na cadeia de comercialização da pescada amarela, com elevado valor de comercialização, a venda da carne constituiu a principal fonte de lucro líquido. O estudo de caso da serra revelou que as suas pescarias em Bragança ocorreram em três áreas distintas: costa do Amapá, costa de Salinas e costa de Bragança. Considerando o exposto, pressupõe-se que um plano de manejo no âmbito social deve prover ações em prol da cidadania, saúde, educação, emprego e capacitação. Numa abordagem ecológica, considerando que ambos os estoques se encontram no limite máximo sustentável, medidas de manejo devem ser implementadas. Finalmente, com relação aos aspectos tecnológicos e econômicos observou-se que as pescarias em Bragança e Vigia foram visualmente “sustentáveis”. Entretanto, os acentuados aumentos nas capturas com evidentes tendências de queda na produção, devem ser observados com cautela no que diz respeito à liberação de novos financiamentos.

Modelo cognitivo informacional de suporte a decisão aplicado à gestão de bacias urbanas

A pesquisa foi realizada a partir da escolha da área correspondente à bacia do igarapé Tucunduba, na zona urbana de Belém, capital do Estado do Pará, e é voltada para o desenvolvimento de uma estrutura cognitiva causal computacional capaz de identificar e qualificar os potenciais processos indicadores de conflitos gerados pelos usos múltiplos da água nesta bacia hidrográfica urbana, e com isto viabilizar decisões no âmbito das medidas estruturais e não estruturais. A utilização de um modelo qualitativo, utilizando metodologias informacionais, como o software Decision Explorer, na área de recursos hídricos, visa entender não somente os aspectos hidrológicos, mas também os aspectos sociais, indispensáveis na tomada de decisão diante de um cenário de conflitualidade quanto ao uso desses recursos. Este software é uma ferramenta para o desenvolvimento do mapeamento cognitivo, através do qual serão agrupados os conceitos unindo causas e efeitos representativos por meio de visualização codificada dos mesmos. A identificação e qualificação dos conflitos decorrentes dos usos múltiplos da água foram realizadas a partir de entrevistas com especialistas na área de gestão e saneamento, sendo posteriormente gerados os mapas cognitivos possibilitando assim a descrição do sistema escolhido e a identificação das possíveis soluções mediadoras para os conflitos ali identificados. O resultado obtido a partir das entrevistas foi agregado em um único mapa com o intuito de comprovar a hipótese formulada na pesquisa, por meio das ferramentas de análise, ou seja, auxiliar na identificação dos conflitos pelo uso múltiplo da água, a partir das medidas estruturais e não estruturais existentes (ou propostas), a fim de proporcionar ao gestor a tomador de decisão de forma mais eficaz na solução desses conflitos. Neste caso, poderíamos dizer que este grupo de construtos ilustra as principais medidas a serem observadas pelo tomador de decisão, a fim de solucionar os conflitos pelo uso múltiplo na bacia do Tucunduba, evidenciados pelos facilitadores através das entrevistas e mapas cognitivos individuais. As conclusões e recomendações estão contidas no capítulo final são obtidas não somente através dos resultados extraídos do software empregado, mas principalmente por maio da intervenção e interpretação dos dados pelo pesquisador, que obtém a partir dessas análises o entendimento do funcionamento do sistema, a identificação dos conflitos potenciais, suas causas e efeitos, assim como as medidas mitigadoras a serem sugeridas ao tomador de decisão. Estão incluídas neste capítulo sugestões visando o aprimoramento do modelo criado.

A regulação da economia da inovação: patentes e biodiversidade no desenvolvimento dos países do trópico úmido

Esta dissertação apresenta uma análise da regulação da inovação em países do Trópico Úmido. A questão norteadora é como estes países lidam com a regulação da propriedade industrial nas suas políticas de inovação e como eles incorporam sua rica biodiversidade neste contexto. Propriedade intelectual – particularmente patentes – fornece uma ampla discussão nas políticas de inovação, contudo, também indicam como as questões da biodiversidade são negligenciadas pelos governos ao estabelecer seu caminho de convergência para o desenvolvimento. O estudo selecionou alguns países do Trópico Úmido que são conhecidos por seus esforços de convergência e de grande biodiversidade, são eles: Brasil, China, Cingapura, Filipinas, Índia, Indonésia, Malásia, México, Tailândia, Taiwan e Vietnã. Os dados coletados nas bases de dados de patentes da Organização Mundial da Propriedade Intelectual – OMPI mostram que esses países fazem pouco uso de patentes para a proteção da biodiversidade. O conhecimento científico sobre a riqueza de espécies e sua apropriação pela sociedade é limitada. Isso pode ocorrer quando a biodiversidade não é vista pelas instituições do Trópico Úmido como um ativo crucial. Argumenta-se que os países devem concentrar seus investimentos em P&D em ativos específicos, portanto, nós acreditamos que isso se aplica para a biodiversidade. Fazendo uma análise dos sistemas de patentes de regulamentação desses países selecionados, verificou-se que os requisitos básicos de uma patente são padronizados. Nossa análise sugere que os países do Trópico Úmido redirecionem a sua proteção da propriedade intelectual, a fim de que as inovações futuras destaquem os ativos específicos da região. Além disso, um projeto cuidadoso de leis sobre esses direitos é necessário, levando em conta os aspectos econômicos, sociais e ambientais. A divulgação das vantagens locais através da análise da intensidade da apropriação da biodiversidade por meio do sistema de patentes, bem como a comparação entre a dinâmica das leis de patentes dos países no sistema de inovação, pode orientar as decisões institucionais em relação ao desenvolvimento tecnológico regional.

Competitividade interna na bovinocultura de corte no Estado do Rio Grande do Sul

O presente trabalho teve por objetivo identificar os principais fatores internos (custos, receitas, viabilidade técnico-econômica e uso de inovações tecnológicas) que afetam a competitividade da bovinocultura de corte em um sistema de produção de ciclo completo no Estado do Rio Grande do Sul. Os dados foram coletados durante o ano de 2008, a partir de reuniões mensais entre os meses de janeiro e dezembro. Posteriormente, os dados foram analisados em planilhas eletrônicas. Os custos foram subdivididos em desembolsados, operacionais e totais e as receitas por categoria e total. Dentre os custos avaliados, destacaram-se o custo de oportunidade da terra, mão-de-obra e suplementação animal, com valores de 19,9%, 18,3% e 13,6%, respectivamente, em relação ao custo total. Foram calculados os principais indicadores financeiros e técnicos utilizados comumente em análise de sistemas de produção. As margens econômicas (bruta, operacional e líquida), assim como a lucratividade e rentabilidade sobre o patrimônio líquido, foram positivos, o que demonstra a viabilidade econômica da atividade. Ao mesmo tempo, indicadores técnicos, como a taxa de desfrute e a produtividade/ha, apresentaram valores satisfatórios. Dessa forma, pode-se concluir que os fatores internos avaliados foram extremamente competitivos para o sistema em questão.

Análise da área de vulnerabilidade e estabilidade de tensão em sistemas elétricos com a inserção de parques eólicos

A presente dissertação de mestrado avalia os afundamentos e a estabilidade de tensão de um sistema elétrico real com inserção de parques eólicos. Os estudos de afundamentos de tensão servem de base para a determinação das áreas de vulnerabilidade do sistema elétrico, nas quais, por sua vez, são investigados os aspectos referentes à instabilidade de tensão ocasionada pela integração de parques eólicos com geradores assíncronos. Para este fim, é utilizado o programa computacional ANAQUALI, desenvolvido pelo CEPEL (Centro de Pesquisas de Energia Elétrica). No estudo do comportamento dinâmico da tensão decorrente de curto-circuito, no qual o sistema eólico é inserido nas concepções de velocidade fixa e velocidade variável, utiliza-se um programa computacional desenvolvido no aplicativo MATLABTM. Os resultados dessas simulações evidenciam que o sistema eólico de velocidade variável proporciona uma maior margem de estabilidade de tensão ao sistema elétrico, devido à presença do controle de velocidade e de tensão. Estes estudos não são comumente aplicados aos sistemas de geração distribuída, e por isso, esta dissertação contribui também neste aspecto, podendo seus resultados servir de base para o planejamento de centrais cólicas inseridas em sistemas elétricos convencionais.

Sustentabilidade dos sistemas agrícolas: uma análise no contexto da agrodiversidade. Um estudo de caso na Amazônia Oriental

O estudo tem como objetivo avaliar o processo de sustentabilidade em sistemas agrícolas, tendo como parâmetros os fluxos energético e econômico dentre seus compartimentos, cuja dinâmica é regida pela agrodiversidade de um ambiente agrário em transição. O trabalho de campo foi realizado no município de Igarapé-Açu, Nordeste do Pará. Inicialmente foi feito um survey em 60 unidades produtivas, seguindo-se da aplicação de questionário em 25 unidades, de uma modelagem sistémica em 11 unidades, subsidiada por um exame de contexto, além das entrevistas com agentes produtivos locais ligados direta ou indiretamente a ramos de interesses agrícolas. O resultado das análises revelou mecanismos que caracterizam as distintas lógicas que orientam os processos ecológicos e económicos no contexto da agrodiversidade local/regional. Os fenômenos que ocorrem no campo energético material não guardam correlação direta com os fenômenos de natureza econômica. Não há nem mesmo analogia, visto que os parâmetros adimensionais divergem em valores e padrão. Do ponto de vista da dinâmica ecológica/energética, a informação de maior relevância foi sobre o grau de dependência dos agricultores aos recursos da natureza, parametrizado através do seu coeficiente de depredação (φd). O modelo criado permite: configurar a dinâmica estrutural desses sistemas, estimar-lhes os respectivos níveis de dependência aos recursos, bem como o tempo e a área necessários à obtenção de equivalentes custos de oportunidade aos processos de produção agrícola, e, por fim, identificar fatores limitantes à transição agrária no Município. Esses parâmetros ecológicos/econômicos, pioneiramente definidos, podem ser considerados como operacionalizadores para o planejamento de um desenvolvimento agrário sustentável.

Estudo de técnicas de análise modal operacional em sistemas sujeitos a excitações aleatórias com a presença de componente harmônico

A metodologia tradicional de identificação de parâmetros na análise modal de estruturas é realizada a partir de sinais medidos de força de entrada e de movimento de resposta da estrutura em condições laboratoriais controladas. Entretanto, quando é necessária a obtenção dos parâmetros modais de estruturas de máquinas em operação, as condições para controlar e medir a excitação nestas situações impossibilita a realização da análise modal tradicional. Neste caso, o teste modal é realizado utilizando somente dados de resposta do sistema. A Análise Modal Operacional (AMO) é um método de extração modal em que nenhuma excitação artificial necessita ser aplicada ao sistema, utilizando-se a própria excitação operacional como entrada para medição da resposta do sistema. A técnica clássica de Análise Modal Operacional NExT considera, para isso, que a excitação operacional do sistema seja um ruído branco. Esta técnica faz a consideração de que as funções de correlação obtidas de estruturas podem ser consideradas como funções de resposta ao impulso e então métodos tradicionais de identificação modal no domínio do tempo podem ser empregados. Entretanto, caso a excitação operacional contenha componentes harmônicos que se sobressaiam, estes podem ser confundidos como modos naturais do sistema. Neste trabalho é demonstrada que através da função densidade de probabilidade da banda estreita contendo o pico de um modo, é possível identifica-lo como natural ou operacional (proveniente da excitação operacional da estrutura). É apresentada também uma modificação no método de identificação modal Exponencial Complexa Mínimos Quadrados (LSCE), passando a considerar sinais harmônicos de freqüências conhecidas presentes na excitação operacional, em um ensaio utilizando a técnica NExT. Para validação desses métodos, utiliza-se um modelo teórico de parâmetros modais conhecidos analiticamente e como estudo de caso experimental, um sistema formado por uma viga bi-apoiada suportando um motor elétrico com desbalanceamento de massa.

Nova metodologia para análise e síntese de sistemas de aterramento complexos utilizando o método lN-FDTD, computação paralela automática e redes neurais artificiais

Neste trabalho, o método FDTD em coordenadas gerais (LN-FDTD) foi implementado para a análise de estruturas de aterramento com geometrias coincidentes ou não com o sistema de coordenadas cartesiano. O método soluciona as equações de Maxwell no domínio do tempo, permitindo a obtenção de dados a respeito da resposta transitória e de regime estacionário de estruturas diversas de aterramento. Uma nova formulação para a técnica de truncagem UPML em coordenadas gerais, para meios condutivos, foi desenvolvida e implementada para viabilizar a análise dos problemas (LN-UPML). Uma nova metodologia baseada em duas redes neurais artificiais é apresentada para a deteccão de defeitos em malhas de terra. O software FDTD em coordenadas gerais foi testado e validado para vários casos. Uma interface gráfica para usuários, chamada LANE SAGS, foi desenvolvida para simplificar o uso e automatizar o processamento dos dados.

Detecção, classificação e quantificação automática de variações de tensão de curta duração para aplicação em análise de pós-operação em sistemas de energia elétrica

A análise de ocorrências no sistema de energia elétrica é de fundamento mportância para uma operação segura, e para manter a qualidade da energia elétrica lornecida aos consumidores. As concessionárias do setor de energia elétrica usam equipamentos, chamados registradores de perturbação (RP's), para monitora diagnosticar problemas nos sistemas elétrico e de proteção. As formas de onda normalmente analisadas nos centros de operação das concessionárias, são aquelas geradas por eventos que quase sempre causam a aocrtul je linhas devido a operação dos relés comandados pelos dispositivos de proteção .Contudo, uma grande quantidade de registros armazenados que podem conte informações importantes sobre o comportamento e desempenho do sistema elétricl jeixa de ser analisada. O objetivo desse trabalho é usar os dados disponíveis nos centros de ontrole, operação das concessionárias de energia elétrica obtidos pelos RP's, para classificar e quantificar de forma automática sinais que caracterizem problemas de qualidade da energia, quanto a variações de tensão de curta duração: afundamentos, elevações e interrupções. O método proposto usa a transformada wavelet para obter um vetor característico para as tensões das fases A, B e C, e uma rede neural probabilística para classificação. Os sinais classificados como apresentando variações de curta duração são quantilicados quanto a duração e amplitude, usando-se as propriedades da análise nultiresolução da decomposição do sinal. Esses parâmetros, então, irão formar uma Jase de dados onde procedimentos de análise estatística podem ser usados para gerar relatórios com as características da qualidade da energia. Os resultados obtidos com a metodologia proposta para um sistema real são também apresentados.

Análise da qualidade de energia em sistemas de distribuição através de medição e fluxo de carga harmônico trifásico

Este trabalho apresenta uma análise da qualidade de energia realizado em um sistema real de distribuição de energia elétrica, a partir das diferentes classes de consumo atendida pela concessionária. O estudo foi realizado em duas etapas, sendo a primeira através de medições realizadas no secundário de transformadores da rede de distribuição que atende ao sistema da CEA (Companhia de Eletricidade do Amapá), previamente classificados por classe de atendimento sendo, classe comercial, residencial e mista. Através do estudo torna-se possível a identificação e a caracterização de fontes geradoras de harmônicos no sistema, possibilitando assim a análise do nível de injeção de harmônicos em sua rede de distribuição, bem como a avaliação dos impactos que essas fontes distribuídas de geração harmônica podem provocar na qualidade de energia fornecida pela concessionária. A etapa final do estudo apresenta o uso de um fluxo de carga harmônico trifásico, onde a partir do perfil harmônico obtido no estudo, é feita uma avaliação de forma global do sistema.

Modelo para análise de negociação em projetos de sistemas em uma fábrica de software baseado em pontos de caso de uso.

A Modelagem de Sistemas vêm sendo cada vez mais aplicada nos meios de produção para as mais diversas finalidades, incluindo a área de Projeto de Sistemas, com o intuito de definir o número de pessoas na equipe, analisar o esforço, o tamanho do software e os custos totais do projeto. Este trabalho tem por finalidade desenvolver um modelo de apoio à análise baseado em Pontos de Caso de Uso (PCU). Para isso, utiliza-se de vários métodos de pesquisa entre elas a pesquisa exploratória e de laboratório para criar um modelo de apoio para a análise.

Sistemas agroindustriais integrados: uma análise por meio da entropia de informação

Utilizando a teoria matemática da informação, este artigo analisa quatro sistemas agroindustriais de produção de bioenergia: a indústria de álcool de cana-de-açúcar do Brasil, a indústria de álcool de milho e a indústria de biodiesel dos Estados Unidos, além da indústria de farinha de mandioca da Amazônia. Com base em um importante conjunto de informações empíricas, são feitas avaliações de eficiência energética para diferentes níveis de organização dos sistemas.

Análise socioeconômica dos sistemas de uso de terra por pequenos produtores agrários na Amazônia oriental

O objetivo deste artigo é observar a dinâmica dos sistemas de uso agrícola por pequenos proprietários de terra ao nordeste do estado do Pará. No intuito de relacionar formas específicas de agricultura itinerante e de indústria extrativa na Amazônia com os processos endógenos de tomada de decisão econômica. Teve repercussão sobre a dinâmica destes sistemas e as políticas governamentais que a partir de 1970 voltaram-se para a modernização agrícola e a criação de lavouras permanentes, contribuindo para que fossem atingidas barreiras agroecológicos e agroeconômicas. Com base nessas novas dinâmicas, os pequenos empreendimentos familiares na Amazônia defrontam-se com ações públicas e privadas que fragilizam essa estabilidade.