Tensoes Residuais na Soldagem, Aspectos Basicos

The purpose of this paper is to analyze the basic aspects of the residual stresses in welding. Concepts about macro and micro residual stresses in metals are considered in welding. In a simple welding model is shown how shrinkage macro stress results and how this can contribute to understand the distribution of residual stresses in common type of welded joint. Further, comments are made concerning the effects of additional mechanical and metallurgical phenomena, distortion in weldments and dimensional discrepancies.

Second quantization approach to composite hadron interactions in quark models

Starting from the Fock space representation of hadron bound states in a quark model, a change of representation is implemented by a unitary transformation such that the composite hadrons are redescribed by elementary-particle field operators. Application of the unitary transformation to the microscopic quark Hamiltonian gives rise to effective hadron-hadron, hadron-quark, and quark-quark Hamiltonians. An effective baryon Hamiltonian is derived using a simple quark model. The baryon Hamiltonian is free of the post-prior discrepancy which usually plagues composite-particle effective interactions.

Application of the GPS system for preliminary satellite orbit determination

In this paper, we discuss a method of preliminary orbit determination for an artificial satellite based on the navigation message of the GPS constellation. Orbital elements are considered as state variables and a simple dynamic model, based on the classic two-body problem, is used. The observations are formed by range and range and range-rate with respect to four visible GPS. A discrete Kalman filter with simulated data is used as filtering technique. The data are obtained through numerical propagation (Cowell's method), which considers special perturbations for the GPS satellite constellation and a user satellite. © 1997 COSPAR. Published by Elsevier Science Ltd.

Fine tuning in quintessence models with exponential potentials

We explore regions of parameter space in a simple exponential model of the form V = V0 e-λ(Q/Mp) that are allowed by observational constraints. We find that the level of fine tuning in these models is not different from more sophisticated models of dark energy. We study a transient regime where the parameter λ has to be less than √3 and the fixed point ΩQ = 1 has not been reached. All values of the parameter λ that lead to this transient regime are permitted. We also point out that this model can accelerate the universe today even for λ > √2, leading to a halt of the present acceleration of the universe in the future thus avoiding the horizon problem. We conclude that this model can not be discarded by current observations. © SISSA/ISAS 2002.

A nonlinear and non-ideal wind generator supporting structure

We present a simple mathematical model of a wind turbine supporting tower. Here, the wind excitation is considered to be a non-ideal power source. In such a consideration, there is interaction between the energy supply and the motion of the supporting structure. If power is not enough, the rotation of the generator may get stuck at a resonance frequency of the structure. This is a manifestation of the so-called Sommerfeld Effect. In this model, at first, only two degrees of freedom are considered, the horizontal motion of the upper tip of the tower, in the transverse direction to the wind, and the generator rotation. Next, we add another degree of freedom, the motion of a free rolling mass inside a chamber. Its impact with the walls of the chamber provides control of both the amplitude of the tower vibration and the width of the band of frequencies in which the Sommerfeld effect occur. Some numerical simulations are performed using the equations of motion of the models obtained via a Lagrangian approach.

Elucidation of carbohydrate molecular interaction mechanism of recombinant and native ArtinM

The quartz crystal microbalance (QCM) technique has been applied for monitoring the biorecognition of ArtinM lectins at low horseradish peroxidase glycoprotein (HRP) concentrations, using a simple kinetic model based on Langmuir isotherm in previous work.18 The latter approach was consistent with the data at dilute conditions but it fails to explain the small differences existing in the jArtinM and rArtinM due to ligand binding concentration limit. Here we extend this analysis to differentiate sugar-binding event of recombinant (rArtinM) and native (jArtinM) ArtinM lectins beyond dilute conditions. Equivalently, functionalized quartz crystal microbalance with dissipation monitoring (QCM-D) was used as real-time label-free technique but structural-dependent kinetic features of the interaction were detailed by using combined analysis of mass and dissipation factor variation. The stated kinetic model not only was able to predict the diluted conditions but also allowed to differentiate ArtinM avidities. For instance, it was found that rArtinM avidity is higher than jArtinM avidity whereas their conformational flexibility is lower. Additionally, it was possible to monitor the hydration shell of the binding complex with ArtinM lectins under dynamic conditions. Such information is key in understanding and differentiating protein binding avidity, biological functionality, and kinetics. © 2013 American Chemical Society.

Analyzing the effect of homogeneous frustration in protein folding

The energy landscape theory has been an invaluable theoretical framework in the understanding of biological processes such as protein folding, oligomerization, and functional transitions. According to the theory, the energy landscape of protein folding is funneled toward the native state, a conformational state that is consistent with the principle of minimal frustration. It has been accepted that real proteins are selected through natural evolution, satisfying the minimum frustration criterion. However, there is evidence that a low degree of frustration accelerates folding. We examined the interplay between topological and energetic protein frustration. We employed a Cα structure-based model for simulations with a controlled nonspecific energetic frustration added to the potential energy function. Thermodynamics and kinetics of a group of 19 proteins are completely characterized as a function of increasing level of energetic frustration. We observed two well-separated groups of proteins: one group where a little frustration enhances folding rates to an optimal value and another where any energetic frustration slows down folding. Protein energetic frustration regimes and their mechanisms are explained by the role of non-native contact interactions in different folding scenarios. These findings strongly correlate with the protein free-energy folding barrier and the absolute contact order parameters. These computational results are corroborated by principal component analysis and partial least square techniques. One simple theoretical model is proposed as a useful tool for experimentalists to predict the limits of improvements in real proteins. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.

Estudo numérico e experimental do resfriamento convectivo de vegetais cilíndricos

Pós-graduação em Física - IGCE

Towards diversification of the tourism sector: A recreational demand study of yachting and marina services in the Caribbean

Includes bibliography.

Simulação computacional do enovelamento de proteínas utilizando o Modelo HP

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Detecção de refletores sísmicos por rede neural discreta

As redes neurais artificiais têm provado serem uma poderosa técnica na resolução de uma grande variedade de problemas de otimização. Nesta dissertação é desenvolvida uma nova rede neural, tipo recorrente, sem realimentação (self-feedback loops) e sem neurônios ocultos, para o processamento do sinal sísmico, para fornecer a posição temporal, a polaridade e as amplitudes estimadas dos refletores sísmicos, representadas pelos seus coeficientes de reflexão. A principal característica dessa nova rede neural consiste no tipo de função de ativação utilizada, a qual permite três possíveis estados para o neurônio. Busca-se estimar a posição dos refletores sísmicos e reproduzir as verdadeiras polaridades desses refletores. A idéia básica desse novo tipo de rede, aqui denominada rede neural discreta (RND), é relacionar uma função objeto, que descreve o problema geofísico, com a função de Liapunov, que descreve a dinâmica da rede neural. Deste modo, a dinâmica da rede leva a uma minimização local da sua função de Liapunov e consequentemente leva a uma minimização da função objeto. Assim, com uma codificação conveniente do sinal de saída da rede tem-se uma solução do problema geofísico. A avaliação operacional da arquitetura desta rede neural artificial é realizada em dados sintéticos gerados através do modelo convolucional simples e da teoria do raio. A razão é para explicar o comportamento da rede com dados contaminados por ruído, e diante de pulsos fonte de fases mínima, máxima e misturada.

Inversão de dados sísmicos de reflexão a partir da curva do tempo de trânsito

A presente Dissertação de Mestrado tem como objetivo o estudo do problema de inversão sísmica baseada em refletores planos para arranjo fonte-comum (FC) e ponto-médiocomum (PMC). O modelo direto é descrito por camadas homogêneas, isotrópicas com interfaces plano-horizontais. O problema é relacionado ao empilhamento NMO baseado na otimização da função semblance, para seções PMC corrigidas de sobretempo normal (NMO). O estudo foi baseado em dois princípios. O primeiro princípio adotado foi de combinar dois grupos de métodos de inversão: um Método Global e um Método Local. O segundo princípio adotado foi o de cascata, segundo a teoria Wichert-Herglotz-Bateman, que estabelece que para conhecer uma camada inferior tem-se que conhecer primeiro a camada superior (dissecação). A aplicação do estudo é voltada à simulação sísmica de Bacia Sedimentar do Solimões e de Bacia Marinha para se obter uma distribuição local 1D de velocidades e espessuras para a subsuperfície em horizontes alvo. Sendo assim, limitamos a inversão entre 4 e 11 refletores, uma vez que na prática a indústria limita uma interpretação realizada apenas em número equivalente de 3 a 4 refletores principais. Ressalta-se que este modelo é aplicável como condição inicial ao imageamento de seções sísmicas em regiões geologicamente complexas com variação horizontal suave de velocidades. Os dados sintéticos foram gerados a partir dos modelos relacionados a informações geológicas, o que corresponde a uma forte informação a priori no modelo de inversão. Para a construção dos modelos relacionados aos projetos da Rede Risco Exploratório (FINEP) e de formação de recursos humanos da ANP em andamento, analisamos os seguintes assuntos relevantes: (1) Geologia de bacias sedimentares terrestre dos Solimões e ma rinha (estratigráfica, estrutural, tectônica e petrolífera); (2) Física da resolução vertical e horizontal; e (3) Discretização temporal-espacial no cubo de multi-cobertura. O processo de inversão é dependente do efeito da discretização tempo-espacial do campo de ondas, dos parâmetros físicos do levantamento sísmico, e da posterior reamostragem no cubo de cobertura múltipla. O modelo direto empregado corresponde ao caso do operador do empilhamento NMO (1D), considerando uma topografia de observação plana. O critério básico tomado como referência para a inversão e o ajuste de curvas é a norma 2 (quadrática). A inversão usando o presente modelo simples é computacionalmente atrativa por ser rápida, e conveniente por permitir que vários outros recursos possam ser incluídos com interpretação física lógica; por exemplo, a Zona de Fresnel Projetada (ZFP), cálculo direto da divergência esférica, inversão Dix, inversão linear por reparametrização, informações a priori, regularização. A ZFP mostra ser um conceito út il para estabelecer a abertura da janela espacial da inversão na seção tempo-distância, e representa a influência dos dados na resolução horizontal. A estimativa da ZFP indica uma abertura mínima com base num modelo adotado, e atualizável. A divergência esférica é uma função suave, e tem base física para ser usada na definição da matriz ponderação dos dados em métodos de inversão tomográfica. A necessidade de robustez na inversão pode ser analisada em seções sísmicas (FC, PMC) submetida a filtragens (freqüências de cantos: 5;15;75;85; banda-passante trapezoidal), onde se pode identificar, comparar e interpretar as informações contidas. A partir das seções, concluímos que os dados são contaminados com pontos isolados, o que propõe métodos na classe dos considerados robustos, tendo-se como referência a norma 2 (quadrados- mínimos) de ajuste de curvas. Os algoritmos foram desenvolvidos na linguagem de programação FORTRAN 90/95, usando o programa MATLAB para apresentação de resultados, e o sistema CWP/SU para modelagem sísmica sintética, marcação de eventos e apresentação de resultados.

Refinamento da representação de raízes no modelo de biosfera SiB2 em área de floresta na Amazônia

O objetivo desta pesquisa foi estudar a sensibilidade dos fluxos de superfície e hidrologia do solo em relação à representação e distribuição de raízes no modelo de biosfera para uma floresta de terra firme na Amazônia. A finalidade foi avaliar o impacto na representatividade dos fluxos de energia considerando a sazonalidade da região amazônica, usando como suporte medidas intensivas realizadas em uma reserva biológica (Reserva Biológica do Cuieiras, em Manaus). Foram realizadas oito simulações com o modelo de biosfera SiB2 (“Simple Biosphere Model” – versão 2) , onde cada simulação representou um cenário diferente de distribuição de raízes em uma profundidade de 4 m de solo, dividido em três camadas: 0,5 m, 1,5 m e 2,0 m. As raízes foram distribuídas privilegiando a concentração de raízes na camada superficial, em seguida, na camada intermediária e, por fim, uma concentração de raízes abaixo de 2,0 m de profundidade. As simulações foram realizadas para o período de 2003 a 2006, enfatizando o ano de 2005 para avaliar o efeito da representação de raízes nos fluxos de energia (calor latente – LE e calor sensível – H) e de dióxido de carbono (CO₂). A partir da análise integrada dos fluxos simulados com dados observacionais medidos no sítio experimental foi possível perceber que uma redução na precipitação no ano de 2005, apesar de ter sido menor na parte central da Amazônia, implicou na diminuição da umidade do solo, mostrando que a floresta passou por um período de estresse hídrico maior do que os outros anos analisados. O modelo representou a energia disponível com valores muito próximos aos observados, variando sazonalmente em concordância com os dados medidos em 2005. No entanto, LE é superestimado durante a estação chuvosa, mas mostra juntamente com o fluxo de CO₂, a redução com a umidade do solo na estação seca, enquanto H é superestimado em até 20 W m^-2 durante todo o período simulado. Estes resultados mostram que, a consideração de raízes rasas é mais apropriada para regiões que possuem estação seca curta, conforme se caracteriza a área de estudo, e raízes profundas devem favorecer a modelagem dos processos para superfície de áreas com estação seca mais pronunciada. Com isto os resultados revelam que há necessidade de obter mais informações de propriedades físicas do solo, apropriadas às condições da região, para que outros refinamentos sejam efetivos na distinção do comportamento de florestas tropicais sob diferentes regimes de disponibilidade de água no solo.

Nonlinear dynamics of within-host parasite competition

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Alturas de pastos de capim-marandu na interface solo-planta

Pós-graduação em Zootecnia - FCAV