Mechanistic approach to predict real machining time for milling free-form geometries applying high feed rate

An accurate estimate of machining time is very important for predicting delivery time, manufacturing costs, and also to help production process planning. Most commercial CAM software systems estimate the machining time in milling operations simply by dividing the entire tool path length by the programmed feed rate. This time estimate differs drastically from the real process time because the feed rate is not always constant due to machine and computer numerical controlled (CNC) limitations. This study presents a practical mechanistic method for milling time estimation when machining free-form geometries. The method considers a variable called machine response time (MRT) which characterizes the real CNC machine's capacity to move in high feed rates in free-form geometries. MRT is a global performance feature which can be obtained for any type of CNC machine configuration by carrying out a simple test. For validating the methodology, a workpiece was used to generate NC programs for five different types of CNC machines. A practical industrial case study was also carried out to validate the method. The results indicated that MRT, and consequently, the real machining time, depends on the CNC machine's potential: furthermore, the greater MRT, the larger the difference between predicted milling time and real milling time. The proposed method achieved an error range from 0.3% to 12% of the real machining time, whereas the CAM estimation achieved from 211% to 1244% error. The MRT-based process is also suggested as an instrument for helping in machine tool benchmarking.

Espectrofotometria de longo caminho óptico em espectrofotô metro de duplo-feixe convencional: uma alternativa simples para investigações de amostras com densidade óptica muito baixa

We describe the design and tests of a set-up mounted in a conventional double beam spectrophotometer, which allows the determination of optical density of samples confined in a long liquid core waveguide (LCW) capillary. Very long optical path length can be achieved with capillary cell, allowing measurements of samples with very low optical densities. The device uses a custom optical concentrator optically coupled to LCW (TEFLON® AF). Optical density measurements, carried out using a LCW of ̃ 45 cm, were in accordance with the Beer-Lambert Law. Thus, it was possible to analyze quantitatively samples at concentrations 45 fold lower than that regularly used in Spectrophotometric measurements.

Validação de método de análise quantitativa para a triancinolona a partir de complexo ternário por espectrofotometria de UV-Vis

Triamcinolone (TRI), a drug widely used in the treatment of ocular inflammatory diseases, is practically insoluble in water, which limits its use in eye drops. Cyclodextrins (CDs) have been used to increase the solubility or dissolution rate of drugs. The purpose of the present study was to validate a UV-Vis spectrophotometric method for quantitative analysis of TRI in inclusion complexes with beta-cyclodextrin (B-CD) associated with triethanolamine (TEA) (ternary complex). The proposed analytical method was validated with respect to the parameters established by the Brazilian regulatory National Agency of Sanitary Monitoring (ANVISA). The analytical measurements of absorbance were made at 242nm, at room temperature, in a 1-cm path-length cuvette. The precision and accuracy studies were performed at five concentration levels (4, 8, 12, 18 and 20μg.mL -1). The B-CD associated with TEA did not provoke any alteration in the photochemical behavior of TRI. The results for the measured analytical parameters showed the success of the method. The standard curve was linear (r2 > 0.999) in the concentration range from 2 to 24 μg.mL -1. The method achieved good precision levels in the inter-day (relative standard deviation-RSD <3.4%) and reproducibility (RSD <3.8%) tests. The accuracy was about 80% and the pH changes introduced in the robustness study did not reveal any relevant interference at any of the studied concentrations. The experimental results demonstrate a simple, rapid and affordable UV-Vis spectrophotometric method that could be applied to the quantitation of TRI in this ternary complex.

Modelos matemáticos para o problema integrado de dimensionamento de lotes e corte de estoque undimensional

Pós-graduação em Matemática - IBILCE

Reformulações e relaxação Lagrangiana para o problema de dimensionamento de lotes com várias plantas

Pós-graduação em Matemática - IBILCE

Utilização de um algoritmo de caminho mínimo no processo de recolhimento do palhiço da cana-de-açúcar

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Aplicação de modelos de agentes e redes complexas na caracterização e estudo da interação entre insetos sociais, com enfoque em formigas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Ecologia e comportamento do Cuxiú-Preto (Chiropotes Satanas) na paisagem fragmentada da Amazônia Oriental

Cuxiús são primatas frugívoros especializados na predação de sementes. O cuxiú-preto (Chiropotes satanas), atualmente ameaçado de extinção, é endêmico de uma área da Amazônia oriental brasileira bastante povoada e desmatada. O principal objetivo deste estudo foi pesquisar o comportamento e a ecologia de dois grupos de cuxiús-pretos vivendo sob diferentes graus de fragmentação de hábitat, de maneira a entender como parâmetros ecológicos nestes diferentes contextos influenciam estratégias comportamentais. Além disso, o estudo procurou identificar fatores que limitam a viabilidade a longo prazo do cuxiú-preto e coletar informações que possam contribuir com planos de manejo e conservação. O estudo foi realizado na margem direita do rio Tocantins, no reservatório de Tucuruí, Estado do Pará, Brasil (415'S, 4931'W). Dois grupos de cuxiús-pretos foram estudados: um (denominado T4) em um grande fragmento de floresta situado na margem do reservatório (1.300 ha, 39 indivíduos) e outro numa pequena ilha (19,4 ha, oito indivíduos) coberta por floresta. O comportamento dos dois grupos foi monitorado durante 12 meses (1.153 horas de observação) utilizando metodologias de amostragem por varredura e de todas as ocorrências por 4 a 5 dias consecutivos por mês por grupo. Além de coletar dados sobre seus orçamentos de atividades, todos os recursos alimentares utilizados foram documentados, os percursos diários anotados e as interações sociais intra e interespécies registradas. Transecções botânicas (10 x 100 ha) cobrindo um hectare no sítio T4 e 0,5 ha no sítio Ilha foram estabelecidas e uma subamostra de árvores (DAP ≥ 10 cm) e cipós (DAP ≥ 5 cm) foi marcada e medida para um inventário florístico e para a coleta de dados fenológicos que ocorreu em intervalos de 30 dias durante 14 meses. Os dois grupos diferiram em todos os aspectos de seu comportamento e ecologia. O tempo empregado em diferentes atividades variou significativamente entre eles. O deslocamento (35,4%) foi responsável pela maior proporção do orçamento de atividades anual do grupo T4, enquanto o grupo Ilha dedicou mais tempo para a alimentação (30,0%). Interações sociais foram responsáveis por uma proporção relativamente grande do orçamento de atividades dos dois grupos (T4 8,5%; Ilha 15,2%). Ao longo do periodo do estudo ambos os grupos consumiram um grande número de diferentes espécies vegetais (173 grupo T4; 132 grupo Ilha; 240 ambos) e suas dietas variaram significantemente tanto em termos de itens consumidos quanto em composição taxonômica, sendo que a dieta do grupo T4 foi mais diversa. Ambos os grupos despenderam a maior parte de seu tempo consumindo sementes (T4 54,0%; Ilha 59,9%), apesar de sua dieta também incluir outros itens tais como polpa de frutos (T4 25,0%; Ilha 13,7%), flores (T4 12,3%; Ilha 17,4%) e, em menor grau, medula de galhos e artrópodes. O grupo T4 utilizou uma área de 98,6 ha, enquanto os membros do grupo Ilha utilizaram 17,2 ha. O uso do espaço e o tamanho do percurso diário (T4 4025 m 994 m; Island 2807 m 289 m) variaram entre os grupos e estiveram ligados, no grupo T4, à variação no tamanho do grupo ao longo do ano resultante de seu sistema de organização social de fissão-fusão. Ao contrário, o grupo Ilha foi mais coeso. As diferenças na ecologia e comportamento dos dois grupos estiveram ligadas ás diferenças em seus respectivos hábitats. O tamanho dos sítios foi importante mas também o foi a variação na disponibilidade de alimentos determinada pela composição taxonômica da vegetação dos mesmos. Resultados do inventário florístico revelaram uma maior diversidade de espécies no sítio T4. No entanto importantes espécies alimentares estavam ausentes ou disponíveis em quantidades variáveis em ambos os sítios. Além do valor intrínseco do conhecimento sobre as características ecológicas do cuxiú-preto, o conhecimento detalhado acumulado neste estudo pode contribuir para a formulação de ações de conservação e planos de manejo, assim como para a identificação de fatores que limitam a viabilidade a longo prazo das populações remanescentes nas paisagens fragmentadas da Amazônia oriental.

Avaliação de desempenho de algoritmos de alocação de comprimento de onda em redes ópticas WDM

Neste trabalho estudamos alguns algoritmos de alocação de comprimento de onda em redes ópticas WDM (Wavelength Division Multiplexing). O objetivo para estudar os algoritmos de alocação first-fit, least-used e most-used está baseado na estratégia adotada para estudar o Problema RWA. A estratégia toma como base a visão geral do problema que envolve os algoritmos de roteamento e os algoritmos de alocação de comprimento de onda, e tendo como métrica principal para seus resultados a probabilidade de bloqueio. Este trabalho apresenta uma visão diferenciada para o problema e considera-se que a alocação de comprimentos de onda se sobrepõe, em importância, à ação de roteamento em redes ópticas. Essa percepção ocorre quando se analisa o problema RWA a partir do critério clássico usado no estabelecimento de uma rota: a escolha do caminho mais curto entre a origem e o destino. Apesar da identificação de um caminho mais curto, isso não garante, em redes ópticas, que ele será o utilizado, pois é necessário que haja para aquele caminho, um comprimento de onda adequado. Foi utilizada uma ferramenta de simulação para redes WDM denominada OWNS para realizar uma análise do problema RWA. Os resultados obtidos são apresentados graficamente e em uma das simulações observou-se uma forte tendência de queda na probabilidade de bloqueio e uma boa vazão no trafego da rede com isso possibilitando um aumento na capacidade de transmissão da rede. Por fim, este texto apresenta uma discussão sobre os diferenciais e limitações deste trabalho, e apresenta direcionamentos para investigações futuras neste campo de estudo.

Wavelength assignment using a hybrid evolutionary computation to reduce cross-phase modulation

In this paper, we propose a hybrid methodology based on Graph-Coloring and Genetic Algorithm (GA) to solve the Wavelength Assignment (WA) problem in optical networks, impaired by physical layer effects. Our proposal was developed for a static scenario where the physical topology and traffic matrix are known a priori. First, we used fixed shortest-path routing to attend demand requests over the physical topology and the graph-coloring algorithm to minimize the number of necessary wavelengths. Then, we applied the genetic algorithm to solve WA. The GA finds the wavelength activation order on the wavelengths grid with the aim of reducing the Cross-Phase Modulation (XPM) effect; the variance due to the XPM was used as a function of fitness to evaluate the feasibility of the selected WA solution. Its performance is compared with the First-Fit algorithm in two different scenarios, and has shown a reduction in blocking probability up to 37.14% when considered both XPM and residual dispersion effects and up to 71.42% when only considered XPM effect. Moreover, it was possible to reduce by 57.14% the number of wavelengths.

Políticas de alocação de espectro em roteamento baseado em balanceamento de cargas e fragmentação para redes ópticas elásticas

A natureza rígida de redes de multiplexação por divisão de comprimentos de onda (WDM) provoca exploração ineficiente de capacidade espectral. Dessa forma, redes flexíveis são um possível avanço para a tecnologia óptica por viabilizarem melhor aproveitamento dos recursos espectrais disponíveis. Com o intuito de aferir a possível aplicabilidade de redes flexíveis, este trabalho propõe uma estratégia de avaliação de desempenho baseada em simulações e comparações entre resultados obtidos. Para tanto, várias simulações a tempo discreto foram implementadas em dois simuladores desenvolvidos em Matlab a fim de analisar diferentes políticas de alocação de espectro (First-Fit, Smallest-Fit, Exact-Fit e Random-Fit) em três algoritmos de roteamento por caminhos ópticos não híbridos: o roteamento por fragmentação externa (FA), por caminhos mais curtos com máxima eficiência de reuso espectral (SPSR) e por balanceamento de cargas (BLSA). Duas topologias de rede foram utilizadas: um pequeno subconjunto de 6 nós da Cost239 e uma topologia aleatória de 7 nós. Admitindo-se que efeitos de camada física não foram configurados como restrições, foram realizadas comparações entre as diversas técnicas estudadas, objetivando-se apontar, baseado nas especificidades dos cenários propostos, qual o método mais adequado de alocação espectral em termos de frequência de bloqueio entre as quatro políticas de alocação de espectro consideradas.

Formulações fortes para o problema de dimensionamento de lotes com várias plantas

This paper considers the multi-plant lot sizing problem. Each item can be produced in any plant and it is possible to meet the demand of a particular plant with production from one (or several) other plants, in this case, incurs a transfer cost. The objective is todevelop strong formulations for this problem. Reformulations that based on the shortest path problem and facility location problem are investigated. Finally, some computational results are presented comparing all the proposed formulations.

Reformulation and a Lagrangian heuristic for lot sizing problem on parallel machines

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

Relação entre a disparidade de força entre membros inferiores e estabilidade postural em atletas de voleibol

Volleyball is a sport in which the laterality dominant limb shows superior strength and coordination because of its preferential use. Asymmetrical tendencies during the landing after the jump when striking or blocking actions are predominant for most part of game (ARRUDA; EDUARDO, 2008). Adaptations include imbalance of forces in static and dynamic motions at the knee joint, which increases risk for injury. Also, asymmetries in balance control during jumping and landing associate with a general postural instability that can be observed during static balance tasks. The purpose of this study was to investigate relationship between unequal lower limb strength (muscle imbalance) and postural stability levels in volleyball athletes and non-athletes. Nine female volleyball athletes and 10 active non-athletes participated in this study. Four encouters with participants were scheduled: three encounters in the bodybuilding gymnasium to collect anthropometric measures (weight, height for BMI, thigh circumference, which provided an initial diagnosis about asymmetry), and to perform the isometric strength test (i.e., leg press using a load cell and a force transducer to calculate uni an bilateral strength). The last encounter was in the laboratory where a balance test on a force platform was administered under five test conditions, with three repetitions each: baseline (natural standing position), one-leg standing, right side, with full vision (D_CV), and blindfolded (D_SV), one-leg standing, left side, with full vision (E_CV), and blindfolded (E_SV). The stability levels were evaluated using the path length parameters which was based on the total displacement of the center of pressure (DTCP). . Both groups shows asymmetric strength levels between legs, with better performance for the right leg. An ANOVA three way using the DTCP for the CV condition, legs (D x E), trials (3) with repeated measures for the first two factors and with a between (three)...

Modelos Matemáticos e Métodos de Solução para Problemas de Dimensionamento de Lotes

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