Spin stabilized satellite's attitude propagation with quaternions

This paper presents a study of a modeling scheme for the spin stabilized satellites attitude, entirely developed in terms of quaternion parametrization. The analysis includes numerical propagation of the rotational motion equation, considering the influence of the following torques: aerodynamic, gravity gradient, residual magnetic, eddy currents and the one due to the Lorentz force. Applications are developed considering the Brazilian Spin Stabilized Satellites SCD1 and SCD2, which are quite appropriated for verification and comparison of the theory with the real data generated and processed by the INPE's Satellite Control Center (SCC). The results show that for SCD1 and SCD2 the influence of the eddy current torque is bigger than the others ones, not only due to the orbit altitude, but also to other specific satellites characteristics. The influence of the torque due to Lorentz force is smaller than the others ones because of the dimension and the electrical charges of the SCD1 and SCD2. In all performed tests the errors remained within the dispersion range specified for the attitude determination system of INPE's SCC. The results show the feasibility of using the quaternion attitude parametrization for modeling the satellite dynamics of spin stabilized satellites.

Investigando o efeito de campos elétrico e magnético em um sistema dissipativo pulsante

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

Estudo da ocorrência de trinca por fadiga em tubos de aços soldados, devido ao transporte

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Vórtices semilocais

Pós-graduação em Física - FEG

Espalhamento e estados ligados de partículas de spin 1/2 em um potencial degrau suave com acoplamentos escalar e vetorial

Pós-graduação em Física - FEG

Estudo de sistemas não lineares em teoria de campos em baixas dimensões

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

A quantização da eletrodinâmica de Podolsky em equilíbrio termodinâmico no formalismo de Matsubara-Fradkin

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Partículas de spin 1/2 e o papel da torção na descrição da interação gravitacional

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Modelagem de transformadores de núcleo amorfo usando método de elementos finitos

Os materiais amorfos vêm ganhando grande espaço na indústria de transformadores, devido às baixas perdas no núcleo, visto que estes possuem um ciclo de histerese mais estreito quando comparados com os núcleos tradicionais de aço silício. Entretanto, seu custo ainda tem sido um grande fator para pouca inserção deste tipo de equipamento nos sistemas elétricos de potência. Estudos sobre o custo/benefício em termos técnicos de desempenho e robustez devem ser considerados quando se deseja projetar transformadores que utilizam esse tipo de material. A grande contribuição deste trabalho encontra-se na análise do desempenho do transformador de núcleo amorfo diante de curtos-circuitos, visto que tais falhas neste equipamento ocasionam redução da receita, não apenas por gastos com manutenção, mas também porque a concessionária deixa de vender seu produto, energia elétrica, além de poder estar sujeita a penalidades por parte dos órgãos de regulação do setor elétrico. Quando em condições de curto-circuito os enrolamentos dos transformadores ficam submetidos a esforços mecânicos, produzidos por forças de Lorentz, essas forças surgem como resultado do fluxo produzido pelos próprios condutores em paralelo que transportam corrente na mesma direção. Diante disso, estudar o comportamento eletromagnético do transformador é fundamental para obtenção de tais forças. Para o desenvolvimento deste trabalho, utilizou-se o software Finite Element Method Magnetics (FEMM). Esta ferramenta se baseia no método de elementos finitos para realizar os cálculos das magnitudes eletromecânicas e, consequentemente, o cálculo das forças atuando nas espiras, as quais permitem realizar os cálculos dos esforços mecânicos. Por fim, este trabalho aborda a aplicação da ferramenta FEMM para o cálculo de esforços mecânicos e simulação do comportamento eletromagnético de um transformador de distribuição.

Desenvolvimento de um algoritmo computacional MoM 3D aplicado em nanoplasmônica

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um algoritmo computacional para análise do espalhamento eletromagnético de nanoestruturas plasmônicas isoladas. O Método dos Momentos tridimensional (MoM-3D) foi utilizado para resolver numericamente a equação integral do campo elétrico, e o modelo de Lorentz-Drude foi usado para representar a permissividade complexa das nanoestruturas metálicas. Baseado nesta modelagem matemática, um algoritmo computacional escrito em linguagem C foi desenvolvido. Como exemplo de aplicação e validação do código, dois problemas clássicos de espalhamento eletromagnético de nanopartículas metálicas foram analisados: nanoesfera e nanobarra, onde foram calculadas a resposta espectral e a distribuição do campo próximo. Os resultados obtidos foram comparados com resultados calculados por outros modelos e observou-se uma boa concordância e convergência entre eles.

Processo de attachment, densidade de raios e a ocorrência de flashover em linhas de transmissão de eletricidade

Esta tese refere-se ao uso de modelos de attachment de lideres (Leader Progression Model – LPM) para estimativa da distancia de salto, que, junto com dados de densidade de raios como coletado pelo sistema de detecção de raios do SIPAM, são usados para estimar a taxa de flashover em linhas de transmissão de eletricidade na Amazônia. O modelo de progressão de líder desenvolvido nesta tese é denominado ModSalto, que, para estimar a distancia de salto: 1- integra a densidade linear de cargas elétricas devida ao líder, proporcional a prospectiva corrente de primeira descarga (1º stroke) Ip, para determinar o campo elétrico produzido pelo líder descendente na estrutura sob estudo (para-raios, arestas, condutores, etc.); 2 – integra a distribuição imagem do líder descendente, fazendo uso da característica de poder das pontas como fator de estimulo e intensificação do campo elétrico devido a streamers nas partes aguçadas das estruturas sob estudo, para temporizar o momento do processo de attachment. O gatilho para o líder descendente, por hipótese, se deve a ejeção aleatória de pacotes de cargas elétricas em domínios turbulentos no interior das nuvens que recebem energia por processos de cascata da turbulência geral, e o comportamento do líder descendente, deve obedecer à equação da força de Lorentz, no espaço de campos cruzados elétrico devido às nuvens a cima e o campo magnético da Terra, que obriga as cargas do líder a desenvolverem movimentos cicloidais que podem explicar a natureza tortuosa do trajeto do líder descendente. Com o objetivo de formalizar dados consistentes de densidade de raios é feita uma reanalise do conjunto de dados coletado pelo LLS SIPAM de outubro de 2006 a julho de 2008 na região amazônica, com cerca de 3 milhões de eventos, comparando-os com dados de torres instrumentadas para evidenciar-se sua qualidade e usabilidade. Dados de elevação de terreno do SRTM da NASA são usados para gerar formula do raio de atração (Ra) das estruturas passiveis de serem atingidas por raios e para gerar formulas de área de atração, usadas para quantificar o numero de raios que provavelmente atingirão determinada estrutura, baseado no valor de densidade de raios (raios/km2/ano) na área em estudo.

Transitividade e movimento em relatividade de de Sitter

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Cálculo K: uma abordagem alternativa para a relatividade especial

In this paper we present an alternative approach due to Bondi for the special theory of relativity. During the development, we analyse the Bondi diagrams, visual resources from which we can take some information about the analysed systems, and we discuss the K factor of Bondi's theory, which is in the core of this work. We then discuss some of the main results obtained from Einstein's special theory of relativity such as the time dilation, spatial contraction and simultaneity of spatially separated events, besides the Lorentz transformations. We also show other two important results in physics coming from K calculus: the relativistic linear momentum and the total relativistic energy.

Scattering and bound states of fermions in a mixed vector-scalar smooth step potential

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Stationary states of fermions in a sign potential with a mixed vector-scalar coupling

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)