Programa computacional com interface gráfica para identificação estocástica de parâmetros modais de estruturas civis: aplicação em pontes e torres de linha de transmissão

O interesse no comportamento dinâmico de estruturas metálicas vem crescendo nas últimas décadas no Brasil, em decorrência de acidentes com colapso total de algumas estruturas devido às vibrações ambientes em diversas regiões do país. Na região amazônica, por exemplo, onde esse tipo de estrutura deve vencer obstáculos como florestas e rios de grande largura, casos de colapso total de estruturas metálicas também são relatados. O foco principal dessa dissertação é o estudo do comportamento modal de estruturas metálicas submetidas às vibrações ambientes cuja magnitude das forças de excitação é desconhecida. Dois estudos de caso são apresentados: no primeiro deles, o comportamento modal de uma torre de linha de transmissão de energia elétrica é investigado; e no segundo caso, tanto o comportamento modal como os níveis de desconforto de uma ponte são estudados. Os estudos realizados neste último caso visam avaliar os níveis de desconforto da ponte quando submetida às excitações ambientes como rajadas de vento e o tráfego de veículo de acordo a norma brasileira NBR 8800 (1986). Em ambos os estudos de caso foram realizadas análises experimentais e computacionais. Na etapa experimental, ambas as estruturas foram monitoradas com emprego de um conjunto de acelerômetros de baixa freqüência e também de um sistema de aquisição apropriados para ensaios de vibração de estruturas civis. Como é muito difícil medir a magnitude das forças de excitação ambientes, foram utilizados os métodos de identificação estocásticos SSI-DATA e SSI-COV para extração de parâmetros modais de estruturas civis a partir somente dos dados de resposta coletados nos ensaios de vibração. Entre as atividades desenvolvidas nessa etapa, destaca-se a criação de um programa computacional com recursos do Graphical User Interface (GUI) da plataforma Matlab®, destinado à identificação modal de estruturas civis com o emprego dos referidos métodos estocásticos. Esse programa é constituído de três módulos: o primeiro é destinado ao processamento e tratamento dos sinais coletados nos ensaios de vibração; o segundo é utilizado para adicionar as informações do posicionamento dos acelerômetros utilizados nos arquivos dos sinais de resposta; e o terceiro e último módulo é destinado à identificação a partir dos arquivos de dados de resposta processados nos dois primeiros módulos. Na etapa das análises teóricas, foram criados modelos numéricos utilizando o método dos elementos finitos para simular o comportamento dinâmico das estruturas analisadas. Comparando os resultados obtidos em ambas as etapas de análise, verifica-se que resultados experimentais e teóricos apresentaram parâmetros bastante próximos entre si nos primeiros modos de vibração. Os resultados experimentais mostraram que ambos os métodos estocásticos foram muito eficientes na identificação das estruturas ensaiadas.

Análise crítica da implantação do programa de condições ambientais de trabalho na indústria da construção, NR 18 em empresas prestadoras de serviços no setor de saneamento básico

A análise objetivou traçar um perfil global do setor de saneamento básico, procurando apontar um padrão do atendimento da NR 18 em seus canteiros de obras. Também foram identificadas diferentes posturas em relação à norma estudada e às causas que as originaram, como falta de fiscalização, carência de empresas fornecedoras de equipamentos de proteção, etc. Os resultados da pesquisa mostraram que, mesmo sabendo da sua importância, a indústria da construção ainda apresenta índices de acidentes relativamente elevados. Ao analisarmos esse contexto, a pesquisa realizou levantamento do cumprimento dessa norma em empresas prestadoras de serviços do setor de saneamento básico, na região metropolitana da cidade de Belém, totalizando 10 canteiros de obras. Este trabalho apresenta um método para a realização da análise em canteiros de obras, que consiste basicamente da aplicação de três ferramentas: lista de verificação (check-list), entrevista e registro fotográfico dos problemas encontrados, verificando o comportamento dessas 10 (dez) empresas em relação à aplicação da NR 18. Além do aperfeiçoamento das ferramentas, as aplicações comprovaram a validade do método, podendo-se considerar que este cumpre com eficiência a função de analisar os canteiros de obras de prestadoras de serviços do setor de saneamento básico.

Aplicação da metodologia neoclássica da demanda tudo ou nada como subsídio à cobrança pelo uso dos recursos hídricos

O problema mundial da escassez de água tem induzido muitos países a adotar, além de outras medidas, instrumentos econômicos para reverter essa situação. Um exemplo de instrumento desse tipo é a cobrança pelo uso dos recursos hídricos. Sugere-se a implementação desse instrumento no Estado do Pará, onde ainda há abundância de recursos hídricos. Com base em pesquisa bibliográfica sobre as experiências nacionais e internacionais de adoção desse instrumento de gestão e em métodos econômicos de cobrança pelo uso dos recursos hídricos aplicados no Brasil, é realizada a aplicação da metodologia da demanda “tudo ou nada” no objeto de estudo – a bacia hidrográfica dos lagos Água Preta e Bolonha, no município de Belém. Alguns países como a França e a Alemanha, são exemplos bem-sucedidos desse processo. No Brasil, os Estados de São Paulo e Ceará, devido à grande escassez, foram os primeiros a incluir a cobrança como prioridade em seus sistemas de gestão de recursos hídricos. Porém, essa prática de resolução dos problemas, implementada somente nos momentos críticos, tem onerado de forma significativa as economias envolvidas. Para a aplicação da metodologia nos lagos Água Preta e Bolonha, tomou-se como base um trabalho semelhante realizado na bacia do rio Pirapama, no Estado de Pernambuco. Conclui-se com este trabalho que a metodologia da demanda “tudo ou nada” pode ser aplicada em regiões de abundância hídrica.

Estudo de algoritmos para classificação de séries temporais: uma aplicação em qualidade de energia elétrica

Aborda a classificação automática de faltas do tipo curto-circuito em linhas de transmissão. A maioria dos sistemas de transmissão possuem três fases (A, B e C). Por exemplo, um curto-circuito entre as fases A e B pode ser identicado como uma falta\AB". Considerando a possibilidade de um curto-circuito com a fase terra (T), a tarefa ao longo desse trabalho de classificar uma série temporal em uma das 11 faltas possíveis: AT, BT, CT, AB, AC, BC, ABC, ABT, ACT, BCT, ABCT. Estas faltas são responsáveis pela maioria dos distúrbios no sistema elétrico. Cada curto-circuito é representado por uma seqüência (série temporal) e ambos os tipos de classificação, on-line (para cada curto segmento extraído do sinal) e off-line (leva em consideração toda a seqüência), são investigados. Para evitar a atual falta de dados rotulados, o simulador Alternative Transient Program (ATP) é usado para criar uma base de dados rotulada e disponibilizada em domínio público. Alguns trabalhos na literatura não fazem distinção entre as faltas ABC e ABCT. Assim, resultados distinguindo esse dois tipos de faltas adotando técnicas de pré-processamento, diferentes front ends (por exemplo wavelets) e algoritmos de aprendizado (árvores de decisão e redes neurais) são apresentados. O custo computacional estimado durante o estágio de teste de alguns classificadores é investigado e a escolha dos parâmetros dos classificadores é feita a partir de uma seleção automática de modelo. Os resultados obtidos indicam que as árvores de decisão e as redes neurais apresentam melhores resultados quando comparados aos outros classificadores.

Densidade de energia e força de radiação sobre fronteiras em movimento para estados arbitrários do campo: aplicação ao estado coerente

No presente trabalho foi considerado um campo escalar real não massivo em um espaço-tempo bidimensional, satisfazendo à condição de fronteira Dirichlet ou Neumann na posição instantânea de uma fronteira em movimento. Para uma lei de movimento relativística, foi mostrado que as condiçõoes de fronteira Dirichlet e Neumann produzem a mesma força de radiação sobre um espelho em movimento quando o estado inicial do campo é invariante sobre translações temporais. Obtemos as fórmulas exatas para a densidade de energia do campo e da força de radiação na fronteira para os estados de vácuo, coerente e comprimido. No limite não-relativistico, os resultados obtidos coincidem com os encontrados na literatura. Também foi investigado o campo dentro de uma cavidade oscilante. Considerando as condiçõoes de fronteira Neumann e Dirichlet, escreveu-se a fórmulas exata para a densidade de energia dentro de uma cavidade não-estática, para um estado inicial arbitrário do campo. Tomando como base a equação de Moore, nós calculamos recursivamente a densidade de energia e investigamos a evolução temporal da densidade de energia para o estado coerente do campo.

Uma proposta para ensinar os conceitos da análise combinatória e de probabilidade: uma aplicação do uso da história da matemática, como organizador prévio, e dos mapas conceituais

Discutimos, neste trabalho, uma proposta de utilização da história da matemática, como organizador prévio, para o ensino da análise combinatória e da probabilidade. Esse uso da história da matemática tem como objetivo desenvolver os conhecimentos subsunçores, presentes na estrutura cognitiva dos alunos, para que possa ocorrer, de forma significativa, a aprendizagem dos conceitos desses tópicos da matemática, e que serão ensinados, de modo mais detalhado, posteriormente, através dos mapas conceituais. Vale ressaltar que, a utilização dos organizadores prévios do conteúdo, assim como a teoria dos mapas conceituais, têm fundamentação teórica nos trabalhos sobre aprendizagem significativa, do psicólogo educacional David P. Ausubel.

Estudo do comportamento mecânico de um eco-compósito para aplicação como painéis divisórios de ambientes

Esta pesquisa teve como objetivo o estudo do comportamento mecânico de um eco-compósito em estrutura laminada para aplicação como painéis divisórios de ambientes utilizando uma resina comercial poliuretana a base natural de óleo de mamona, uma resina comercial de poliéster insaturada e um tecido de juta como reforço, obtido de sacarias. A fração em massa de produto natural (juta) ou de base natural (poliuretana a base de óleo de mamona) totalizou 44,32%, habilitando sua denominação como eco-compósito. Foram realizados os ensaios de tração, de compressão, de flexão, de impacto Charpy e de impacto por queda de dardo nos materiais constituintes do compósito para verificação da contribuição de cada material para as propriedades do compósito. Os ensaios de tração foram realizados na matriz de poliuretana, na matriz de poliéster, no tecido de juta, na matriz híbrida (resina de poliuretana e resina de poliéster) e no compósito. Os ensaios de compressão foram realizados na matriz de poliuretana, na matriz de poliéster, na matriz híbrida e no compósito. Os ensaio de flexão foram realizados na matriz de poliéster, na matriz híbrida e no compósito. Os ensaios de impacto foram realizados na matriz de poliuretana, na matriz de poliéster, na matriz híbrida e no compósito. Os resultados obtidos mostram que o compósito apresenta bom comportamento quando submetido a impacto e a esforços de tração.

Educação infantil e cultura lúdica: um olhar sobre a prática pedagógica das professoras da Escola de Aplicação da UFPA

Este estudo tem como foco de investigação a prática pedagógica das professoras de Educação Infantil da Escola de Aplicação da UFPA. A pesquisa analisa como estão constituídos o tempo e o espaço das atividades lúdicas na educação infantil e que possibilidades a prática pedagógica das professoras oferece para a manifestação de situações lúdicas. Tendo como base da investigação o brincar como fenômeno social, realizaram-se incursões no campo da Sociologia, especificamente em Benjamin (2002) e Brougère (1995, 1998) que caracterizam o brincar como uma atividade essencial na formação cultural e social da criança e nas contribuições procedentes do campo da Psicologia Sócio-Histórica, principalmente nas obras de Vygotsky (1984), Leontiev (1978), Elkonin (1998) que compreendem o brincar como uma atividade/necessidade humana, considerando a situação lúdica como geradora potencial de desenvolvimento e principal atividade da criança. O estudo tem também como referência os trabalhos de Kishimoto (1990, 1993, 1994, 1997, 1998b, 2001), Friedmann (1990,1996), Oliveira (1992), Campos de Carvalho; Rubiano (1994), Wajskop (1995, 1996) e Faria (l999a, 1999b), os quais privilegiam a análise de questões relacionadas ao tempo e ao espaço na educação infantil na perspectiva da criança e a valorização da cultura lúdica na prática pedagógica. Trata-se de uma pesquisa qualitativa, tem a abordagem sócio-histórica como orientadora da investigação e utiliza a observação direta, o questionário-inventário e o projeto pedagógico da educação infantil como instrumentos de recolha de dados. Tais fontes permitiram identificar a presença das atividades lúdicas no cotidiano da educação infantil desta instituição. Existem momentos na rotina reservados às brincadeiras, além de espaços e materiais destinados a este fim. Há uma compreensão quanto à organização de espaços que possam potencializar aspectos do imaginário, lúdico, artístico, criativo. Entretanto, tais dimensões possuem uma posição periférica na prática pedagógica das professoras, pois é dada prioridade às atividades consideradas mais escolares. A homogeneidade e a uniformidade compreender grande parte do formato e da dinâmica dos trabalhos ali realizados, constituindo-se em tempo e em espaço institucionalizado engessado pelo modelo escolar. É preciso repensar este modelo rígido de ensinar e aprender, de forma a colocar a criança com suas especificidades e singularidades como foco de toda e qualquer atividade, o que implica na compreensão da cultura lúdica como expressão social e cultural da criança e, como tal, não pode ocupar uma posição secundária e periférica na educação infantil, mas ser incluída como uma atividade privilegiada e um fator educativo por excelência.

Aplicação de filtro harmônico em sistemas elétricos de baixa tensão utilizando Lógica Fuzzy

Em um sistema elétrico existem vários circuitos e equipamentos industriais que se comportam como dispositivos não-lineares. Esse comportamento geram sinais que causam distorções dentro desse sistema. Essas distorções são chamadas de Harmônicas, que calculada de forma ampla nos fornece o valor do THD (do inglês Total Harmonic Distortion ou Distorção Harmônica Total). Este trabalho apresenta uma das várias soluções para minimizar esse indicador através da detecção por um algoritmo computacional instalado no medidor de THD apropriado e pela utilização de filtros harmônicos passivos. Este algoritmo computacional detecta e calcula em quais frequências o valor do THD está elevado em comparação a um índice normativo definido utilizando para isso a Lógica Fuzzy. Uma vez definido a necessidade da aplicação do filtro harmônico esse será projetado pelo algoritmo computacional. O filtro harmônico entregado neste trabalho será o filtro passivo devido a sua fácil instalação e ao seu baixo custo. Dessa forma, o algoritmo computacional proposto funciona no início da medição do THD, no equipamento medidor, indicando uma faixa classificatória de THD medido, utilizando para isso a Lógica Fuzzy, identifica a necessidade ou não da instalação do filtro harmônico passivo e seu projeto, e finaliza efetuando um novo cálculo de THD.

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.

Aplicação de redes neurais artificiais na classificação de padrões filogeográficos com base na variabilidade genômica do DNA mitocondrial

Historicamente, o processo de formação das populações da Amazônia, assim como de todo território brasileiro, envolveu três grupos étnicos principais: o ameríndio, o europeu e o africano. Como conseqüência, estas populações possuem em geral constituição miscigenada do ponto de vista social e biológico. Desde o final do século passado, estudos do DNA mitocondrial (mtDNA) tem sido desenvolvidos com o propósito de estimar a mistura interétnica presente nestas populações. Para isto, é de fundamental importância a classificação de uma determinada linhagem de mtDNA em um dos mais de 250 haplogrupos/subclados propostos na literatura. Com o objetivo de desenvolver um sistema automatizado, preciso e acurado de classificação de seqüências (linhagens) de mtDNA, o presente trabalhou lançou mão da técnica de Redes Neurais Artificiais (RNA’s) tendo como base os estudos de filogeografia. Para esta classificação, foram desenvolvidas quatro redes neurais artificiais diretas, com múltiplas camadas e algoritmo de aprendizagem de retropropagação. As entradas de cada rede equivalem às posições nucleotídicas polimórficas da região hipervariável do DNA mitocondrial, as quais retornam como saída a classificação específica de cada linhagem. Posterior ao treinamento, todas as redes apresentaram índices de acerto de 100%, demonstrando que a técnica de Rede Neural Artificial pode ser utilizada, com êxito, na classificação de padrões filogeográficos com base no DNA mitocondrial.

Ensaios mecânico e aplicação da lógica fuzzy para avaliação do canote do garfo

A inovação tecnológica tem sido um dos fatores fundamentais que levam grandes empresas a permanecerem no topo do ranking mundial do mercado globalizado, de acordo com o avanço tecnológico o setor de engenharia tem buscado soluções que ofereçam resultados positivos em prol do crescimento de sua empresa ou organização. Métodos de simulação para avaliação do comportamento mecânico de produtos submetidos a cargas estáticas e cargas dinâmicas são extremamente necessárias para redução dos custos de fabricação dos produtos. O uso de ensaios mecânicos e virtuais é de vital importância para avaliação do produto. O presente trabalho teve como objetivo a utilização da lógica fuzzy em um produto chamado canote do garfo da bicicleta, onde foi analisado além do grau de pertinência variado entre 0 e 1, o grau de veracidade também variado entre 0 e 1, tendo como foco principal o comportamento do produto canote do garfo e sua validação.

Aplicação de uma metodologia de lógica fuzzy à gestão de estoques: um estudo de caso em uma instituição pública

Este trabalho apresenta uma proposta de aplicação de uma metodologia de lógica fuzzy à gestão de estoques de uma instituição pública da administração federal, localizada em Manaus-AM. Inicialmente, é realizada uma revisão da literatura sobre logística e gestão de suprimentos. Em seguida, são abordados assuntos relativos à gestão de estoques. Após isto, são discutidos tópicos referentes à Lógica Fuzzy. A metodologia proposta possibilitará um melhor controle do estoque, uma vez que serão substituídos os tradicionais métodos quantitativos de gerenciamento de estoques. Os dados utilizados foram coletados diretamente do almoxarifado da instituição em estudo, e referem-se à movimentação de estoque de um determinado item, durante o ano de 2009. A utilização da lógica fuzzy tem despertado, cada vez mais, a atenção de pesquisadores de diversas áreas do conhecimento, sendo, porém, que o grande desafio que se coloca aos mesmos é a modelagem dos dados coletados, em virtude do apoio computacional necessário a sua aplicação. A interação com os valores observados, operados pelas regras da lógica fuzzy permite um melhor controle das ações de um almoxarifado, tais como atendimento, reposição e licitação, uma vez que lida com situações de incerteza e subjetividade. A metodologia desenvolvida mostra-se apta a indicar de uma forma melhor a realização das citadas ações, sendo capaz de operacionalizar de forma automatizada o controle e o gerenciamento do estoque.

Trabalho e educação: o papel da Escola de Aplicação da Universidade Federal do Pará como certificadora da qualificação profissional na Amazônia Paraense

Este trabalho resulta de uma investigação acerca do papel da Escola de Aplicação da Universidade Federal do Pará – Escola de Ensino Básico – na Certificação da Qualificação Profissional de trabalhadores jovens e adultos da Amazônia Paraense, realizada em regime de parcerias com os movimentos sociais e sindical, sob a perspectiva de uma Educação Integral. Duas experiências foram enfatizadas na investigação: O Programa Integração e o Projeto Integrar desenvolvidos pela Central Única dos Trabalhadores (CUT), seguida do Projeto de Formação de Professores, Magistério - Nível Médio – do Programa Nacional de Educação na Reforma Agrária (Pronera). Constituída de investigação bibliográfica e documental, o trabalho segue o percurso da investigação qualitativa na perspectiva do materialismo histórico dialético com base em estudos de Frigotto (1995, 2005), Machado (1991), Manfredi (1998, 2005), Ramos, (2001, 2009), Araujo (2001), Kuenzer (1998, 2007), Fidalgo, (1999, 2003), entre outros estudiosos na linha Trabalho e Educação. O percurso metodológico iniciou com a revisão da bibliografia, seguida de análises de documentos arquivados na Escola de Aplicação e conversas informais com professores da Escola. Concluímos que a Escola de Aplicação contribui na afirmação da qualificação profissional desses trabalhadores com foco na humanização das pessoas e não no capital, muito embora não tenha consciência desses resultados, além de que, pode e deve fomentar experiências na perspectiva de uma qualificação comprometida com a omnilateralidade dos trabalhadores amazônidas.

Mineração de dados baseada em inteligência computacional: uma aplicação à determinação da tipologia de curvas de cargas

As concessionárias de energia, para garantir que sua rede seja confiável, necessitam realizar um procedimento para estudo e análise baseado em funções de entrega de energia nos pontos de consumo. Este estudo, geralmente chamado de planejamento de sistemas de distribuição de energia elétrica, é essencial para garantir que variações na demanda de energia não afetem o desempenho do sistema, que deverá se manter operando de maneira técnica e economicamente viável. Nestes estudos, geralmente são analisados, demanda, tipologia de curva de carga, fator de carga e outros aspectos das cargas existentes. Considerando então a importância da determinação das tipologias de curvas de cargas para as concessionárias de energia em seu processo de planejamento, a Companhia de Eletricidade do Amapá (CEA) realizou uma campanha de medidas de curvas de carga de transformadores de distribuição para obtenção das tipologias de curvas de carga que caracterizam seus consumidores. Neste trabalho apresentam-se os resultados satisfatórios obtidos a partir da utilização de Mineração de Dados baseada em Inteligência Computacional (Mapas Auto-Organizáveis de Kohonen) para seleção das curvas típicas e determinação das tipologias de curvas de carga de consumidores residenciais e industriais da cidade de Macapá, localizada no estado do Amapá. O mapa auto-organizável de Kohonen é um tipo de Rede Neural Artificial que combina operações de projeção e agrupamento, permitindo a realização de análise exploratória de dados, com o objetivo de produzir descrições sumarizadas de grandes conjuntos de dados.