Previsão do comportamento hidráulico de um rio com base na estimativa de coeficientes que controlam seu escoamento. Estudo de caso: Rio Bengalas, Nova Friburgo-RJ

Nesta tese é realizada a modelagem do comportamento hidráulico dos principais rios que compõem a bacia hidrográfica do Rio Bengalas, localizada no município de Nova Friburgo-RJ, a qual abrange a área mais urbanizada da referida cidade. Para a realização das simulações foi utilizado o Sistema de Modelagem de Águas MOHID, ferramenta MOHID Land. Já para a calibração do modelo foram adotados alguns métodos de otimização, mais precisamente, os algoritmos de Luus- Jaakola (LJ) e Colisão de Partículas (PCA), acoplados ao referido sistema, com o intuito de determinar os principais parâmetros necessários à modelagem de corpos hídricos, bem como suas bacias hidrográficas. Foram utilizados dados topográficos do IBGE disponibilizados pela prefeitura após a elaboração do Plano de Águas Pluviais da região de interesse. Com o modelo devidamente calibrado por meio de dados experimentais, foi realizada a validação do mesmo através da simulação de inundações nesta região. Apesar de técnicas de otimização acopladas à plataforma MOHID terem sido utilizadas pela primeira vez em um rio de montanha, os resultados apresentaram-se importantes e qualitativamente satisfatórios do ponto de vista de auxílio à tomada de decisões, tendo como base a prevenção de danos causados pelas elevações da lâmina dágua que ocorrem frequentemente em Nova Friburgo, como por exemplo, a recente tragédia de janeiro de 2011 ocorrida na Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro.

Development of numerical methodologies for parameter identification and shape optimization in metal forming simulations

Por parte da indústria de estampagem tem-se verificado um interesse crescente em simulações numéricas de processos de conformação de chapa, incluindo também métodos de engenharia inversa. Este facto ocorre principalmente porque as técnicas de tentativa-erro, muito usadas no passado, não são mais competitivas a nível económico. O uso de códigos de simulação é, atualmente, uma prática corrente em ambiente industrial, pois os resultados tipicamente obtidos através de códigos com base no Método dos Elementos Finitos (MEF) são bem aceites pelas comunidades industriais e científicas Na tentativa de obter campos de tensão e de deformação precisos, uma análise eficiente com o MEF necessita de dados de entrada corretos, como geometrias, malhas, leis de comportamento não-lineares, carregamentos, leis de atrito, etc.. Com o objetivo de ultrapassar estas dificuldades podem ser considerados os problemas inversos. No trabalho apresentado, os seguintes problemas inversos, em Mecânica computacional, são apresentados e analisados: (i) problemas de identificação de parâmetros, que se referem à determinação de parâmetros de entrada que serão posteriormente usados em modelos constitutivos nas simulações numéricas e (ii) problemas de definição geométrica inicial de chapas e ferramentas, nos quais o objetivo é determinar a forma inicial de uma chapa ou de uma ferramenta tendo em vista a obtenção de uma determinada geometria após um processo de conformação. São introduzidas e implementadas novas estratégias de otimização, as quais conduzem a parâmetros de modelos constitutivos mais precisos. O objetivo destas estratégias é tirar vantagem das potencialidades de cada algoritmo e melhorar a eficiência geral dos métodos clássicos de otimização, os quais são baseados em processos de apenas um estágio. Algoritmos determinísticos, algoritmos inspirados em processos evolucionários ou mesmo a combinação destes dois são usados nas estratégias propostas. Estratégias de cascata, paralelas e híbridas são apresentadas em detalhe, sendo que as estratégias híbridas consistem na combinação de estratégias em cascata e paralelas. São apresentados e analisados dois métodos distintos para a avaliação da função objetivo em processos de identificação de parâmetros. Os métodos considerados são uma análise com um ponto único ou uma análise com elementos finitos. A avaliação com base num único ponto caracteriza uma quantidade infinitesimal de material sujeito a uma determinada história de deformação. Por outro lado, na análise através de elementos finitos, o modelo constitutivo é implementado e considerado para cada ponto de integração. Problemas inversos são apresentados e descritos, como por exemplo, a definição geométrica de chapas e ferramentas. Considerando o caso da otimização da forma inicial de uma chapa metálica a definição da forma inicial de uma chapa para a conformação de um elemento de cárter é considerado como problema em estudo. Ainda neste âmbito, um estudo sobre a influência da definição geométrica inicial da chapa no processo de otimização é efetuado. Este estudo é realizado considerando a formulação de NURBS na definição da face superior da chapa metálica, face cuja geometria será alterada durante o processo de conformação plástica. No caso dos processos de otimização de ferramentas, um processo de forjamento a dois estágios é apresentado. Com o objetivo de obter um cilindro perfeito após o forjamento, dois métodos distintos são considerados. No primeiro, a forma inicial do cilindro é otimizada e no outro a forma da ferramenta do primeiro estágio de conformação é otimizada. Para parametrizar a superfície livre do cilindro são utilizados diferentes métodos. Para a definição da ferramenta são também utilizados diferentes parametrizações. As estratégias de otimização propostas neste trabalho resolvem eficientemente problemas de otimização para a indústria de conformação metálica.

Incorporação do vínculo de suavidade no ajuste de histórico de reservatórios de petróleo

The history match procedure in an oil reservoir is of paramount importance in order to obtain a characterization of the reservoir parameters (statics and dynamics) that implicates in a predict production more perfected. Throughout this process one can find reservoir model parameters which are able to reproduce the behaviour of a real reservoir.Thus, this reservoir model may be used to predict production and can aid the oil file management. During the history match procedure the reservoir model parameters are modified and for every new set of reservoir model parameters found, a fluid flow simulation is performed so that it is possible to evaluate weather or not this new set of parameters reproduces the observations in the actual reservoir. The reservoir is said to be matched when the discrepancies between the model predictions and the observations of the real reservoir are below a certain tolerance. The determination of the model parameters via history matching requires the minimisation of an objective function (difference between the observed and simulated productions according to a chosen norm) in a parameter space populated by many local minima. In other words, more than one set of reservoir model parameters fits the observation. With respect to the non-uniqueness of the solution, the inverse problem associated to history match is ill-posed. In order to reduce this ambiguity, it is necessary to incorporate a priori information and constraints in the model reservoir parameters to be determined. In this dissertation, the regularization of the inverse problem associated to the history match was performed via the introduction of a smoothness constraint in the following parameter: permeability and porosity. This constraint has geological bias of asserting that these two properties smoothly vary in space. In this sense, it is necessary to find the right relative weight of this constrain in the objective function that stabilizes the inversion and yet, introduces minimum bias. A sequential search method called COMPLEX was used to find the reservoir model parameters that best reproduce the observations of a semi-synthetic model. This method does not require the usage of derivatives when searching for the minimum of the objective function. Here, it is shown that the judicious introduction of the smoothness constraint in the objective function formulation reduces the associated ambiguity and introduces minimum bias in the estimates of permeability and porosity of the semi-synthetic reservoir model

Detecção de falhas em estruturas inteligentes usando otimização por nuvem de partículas: fundamentos e estudo de casos

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

Detecção de falhas estruturais usando sensores e atuadores piezelétricos e algoritmos genéticos

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

A uniqueness theorem for the determination of sources in the Germain–Lagrange plate equation

We prove a uniqueness result related to the Germain–Lagrange dynamic plate differential equation. We consider the equation {∂2u∂t2+△2u=g⊗f,in ]0,+∞)×R2,u(0)=0,∂u∂t(0)=0, where uu stands for the transverse displacement, ff is a distribution compactly supported in space, and g∈Lloc1([0,+∞)) is a function of time such that g(0)≠0g(0)≠0 and there is a T0>0T0>0 such that g∈C1[0,T0[g∈C1[0,T0[. We prove that the knowledge of uu over an arbitrary open set of the plate for any interval of time ]0,T[]0,T[, 0

Resolução em tomografia de tempo de trânsito poço-a-poço: a dependência da iluminação

The key aspect limiting resolution in crosswell traveltime tomography is illumination, a well known result but not as well exemplified. Resolution in the 2D case is revisited using a simple geometric approach based on the angular aperture distribution and the Radon Transform properties. Analitically it is shown that if an interface has dips contained in the angular aperture limits in all points, it is correctly imaged in the tomogram. By inversion of synthetic data this result is confirmed and it is also evidenced that isolated artifacts might be present when the dip is near the illumination limit. In the inverse sense, however, if an interface is interpretable from a tomogram, even an aproximately horizontal interface, there is no guarantee that it corresponds to a true interface. Similarly, if a body is present in the interwell region it is diffusely imaged in the tomogram, but its interfaces - particularly vertical edges - can not be resolved and additional artifacts might be present. Again, in the inverse sense, there is no guarantee that an isolated anomaly corresponds to a true anomalous body because this anomaly can also be an artifact. Jointly, these results state the dilemma of ill-posed inverse problems: absence of guarantee of correspondence to the true distribution. The limitations due to illumination may not be solved by the use of mathematical constraints. It is shown that crosswell tomograms derived by the use of sparsity constraints, using both Discrete Cosine Transform and Daubechies bases, basically reproduces the same features seen in tomograms obtained with the classic smoothness constraint. Interpretation must be done always taking in consideration the a priori information and the particular limitations due to illumination. An example of interpreting a real data survey in this context is also presented.

Resolução em tomografia de tempo de trânsito poço-a-poço: a dependência da iluminação

The key aspect limiting resolution in crosswell traveltime tomography is illumination, a well known result but not as well exemplified. Resolution in the 2D case is revisited using a simple geometric approach based on the angular aperture distribution and the Radon Transform properties. Analitically it is shown that if an interface has dips contained in the angular aperture limits in all points, it is correctly imaged in the tomogram. By inversion of synthetic data this result is confirmed and it is also evidenced that isolated artifacts might be present when the dip is near the illumination limit. In the inverse sense, however, if an interface is interpretable from a tomogram, even an aproximately horizontal interface, there is no guarantee that it corresponds to a true interface. Similarly, if a body is present in the interwell region it is diffusely imaged in the tomogram, but its interfaces - particularly vertical edges - can not be resolved and additional artifacts might be present. Again, in the inverse sense, there is no guarantee that an isolated anomaly corresponds to a true anomalous body because this anomaly can also be an artifact. Jointly, these results state the dilemma of ill-posed inverse problems: absence of guarantee of correspondence to the true distribution. The limitations due to illumination may not be solved by the use of mathematical constraints. It is shown that crosswell tomograms derived by the use of sparsity constraints, using both Discrete Cosine Transform and Daubechies bases, basically reproduces the same features seen in tomograms obtained with the classic smoothness constraint. Interpretation must be done always taking in consideration the a priori information and the particular limitations due to illumination. An example of interpreting a real data survey in this context is also presented.

Algoritmos de otimização e o problema inverso aplicados à identificação de danos estruturais com o uso do MEF

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015.

Análisis de riesgos de plagas de problemas fitosanitarios en la importación a Nicaragua de cebolla (Allium cepa L.) para consumo, procedente de Estados Unidos

El presente estudio de Análisis de Riesgos de Plagas fue realizado en Managua. durante los meses de Noviembre-98 a Noviembre-99 y se basó en una recopilación bibliográfica de plagas con el objeto de proporcionar elementos técnicos a Cuarentena Vegetal. para la toma de decisiones y la aplicación de medidas fitosanitarias en la importación a Nicaragua de bulbos de cebolla para consumo procedentes de Estados Unidos. La información fue obtenida de Bases de datos Internacionales de Plagas. Centros de Documentación. Organismos Internacionales. consulta a especialistas en Fitoprotección listados de plagas presentes en los cultivos de Nicaragua y búsquedas en Internet. Se obtuvo un listado de 16 plagas asociadas al cultivo de cebolla presentes en Estados Unidos (Ver listado de plagas en Anexos 1) y fueron analizadas las plagas cuarentenarias para Nicaragua. Después de revisar la información obtenida de cada una de las plagas se descartaron del análisis aquellas plagas que no presentaban posibilidades de sobrevivir a las condiciones ambientales del país debido a su biología y comportamiento y porque no se reportaban causando daños en Estados Unidos al cultivo de cebolla (Allium cepa L.). A las plagas que si se les considero como posibles plagas cuarentenarias para Nicaragua y que pueden causar grandes daños al país si llegaran a introducirse son: Dvtilenchus dipsaci. Urocystis cepulae, Botryotinia squamosa, Puccinia allii, Onoin yellow dwarf potivirus y Saccharum .spontaneum. Para desarrollar este estudio se utilizó la Norma Centroamericana para Análisis de Riesgo de Plagas del OIRSA; A las plagas seleccionadas se les evaluó el riesgo de introducción, establecimiento y dispersión; además se determinaron las medidas de manejo del Riesgo de Plagas (Medidas Fitosanitarias). De todas las plagas analizadas el nematodo Ditylenchus dipsaci es la especie que presento el mayor riesgo fitosanitario. Por lo tanto las medidas para evitar su introducción fueron entre otras: Verificación en origen para constatar la ausencia de la plaga y reconocimiento de zonas libres. Como una medida preventiva al ingresar el producto (bulbo de cebolla) aplicar un tratamiento con Bromuro de Metilo en dosis de 32 gr/m3 durante dos horas de exposición y a temperatura de 32-35ºc (Alas, 1990). El bulbo de cebolla para consumo que se importa de Estados Unidos debe de venir amparado con un Certificado Fitosanitario Internacional que lo emite el país exportador. Si se encuentran evidencias de que el nematodo viene en el cargamento proceder a aplicar las medidas fitosanitarias indicadas como es la destrucción del cargamento o regresar el cargamento al país de origen para evitar la introducción de una nueva plaga al país.

Viejos problemas en ciudades nuevas : La Plata: agua potable y problemas sanitarios en la época fundacional

Resumen: La fundación de la ciudad de La Plata tiene por lo menos una doble significación. En primer lugar puso fin a décadas de desencuentros entre las autoridades nacionales y provinciales por la llamada “cuestión capital” que tuvo su primer hito en la federalización de la ciudad de Buenos Aires en 1880. En segundo lugar La Plata era una ciudad nueva, pensada y diseñada para superar los problemas que asolaban a las ciudades viejas. Uno de estos problemas que recibió particular atención por parte de los “fundadores” fue el suministro de agua e instalaciones sanitarias. No obstante su resolución planteaba serios problemas técnicos y un elevado coste económico. Estos primeros años de vida platense estuvieron marcados por el auge de la llamada higiene social fundada por las transformaciones producidas por la revolución pasteuriana y la resignificación ideológica de las causas sociales que originan la enfermedad. En este sentido, la higiene social retoma el viejo cuerpo programático de la higiene pública: agua, recolección de residuos, pavimentos (causas directas) pero agrega otros ligados a las "causas indirectas": salarios, alojamientos, condiciones de trabajo de los obreros. Nosotros analizaremos cómo los profesionales responsables de la administración de la ciudad de La Plata entendieron y enfrentaron el problema del suministro de agua potable en un núcleo urbano que experimentaba un formidable crecimiento demográfico.

Problemas en torno a la filosofía de la educación

Resumen: Se analizan en este artículo la complejidad que tiene una filosofía de la educación, sea desde el punto de vista de lo que es ya un sistema filosófico; sea ya por la complejidad del ser humano y la sociedad humana. En segundo lugar se analiza la complejidad contenida en el concepto de educación y las dificultades de su formulación en una definición y en una teoría filosófica educativa. El autor, por su parte, propone a consideración una posible definición de educación, integral e integradora, buscando recomponer una visión parcializada y centrada en el desarrollo casi exclusivamente intelectual.

Problemas en el análisis de la información generada a través de la investigación agronómica

Se discuten algunos de los problemas más sentidos en el análisis de la información que se genera a través de la investigación agronómica. Se enfatiza sobre la forma correcta de proceder en el análisis de experimentos factoriales y las alternativas existentes para sustituir las comparaciones múltiples. Se revisa el papel de las comparaciones múltiples en la investigación agronómica y se dan opciones para enriquecer la información que se obtiene de nuestras investigaciones. Otro aspecto que se resalta son las inconsistencias existentes cuando se trabaja con tratamientos cuantitativos. Se dan sugerencias sobre la forma correcta de analizar e interpretar dicha información.

La vigencia de las ideas de Ludwig von Mises, para la interpretación de los problemas de Latinoamérica, en la actualidad

Resumen: En los últimos 20 años, los problemas de las economías emergentes de Latinoamérica se han ido, en muchos casos acentuando, y en todos los casos, polarizando. Una serie de países han adoptado enfoques de políticas públicas que muchos identifican con lo que se conoce como “El Foro de Sao Paulo”. El estatismo, el desequilibrio del sector externo, el incremento del gasto fiscal y la pérdida de libertades se han visto asociados a toda esta problemática. Importa particularmente a los cultores de la “Escuela Austriaca de Economía” rescatar lo que podían decir al respecto, algunos de sus pensadores fundamentales.