On the Chaotic Suppression of Both Ideal and Non-ideal Duffing Based Vibrating Systems, Using a Magnetorheological Damper

In this paper the dynamics of the ideal and non-ideal Duffing oscillator with chaotic behavior is considered. In order to suppress the chaotic behavior and to control the system, a control signal is introduced in the system dynamics. The control strategy involves the application of two control signals, a nonlinear feedforward control to maintain the controlled system in a periodic orbit, obtained by the harmonic balance method, and a state feedback control, obtained by the state dependent Riccati equation, to bring the system trajectory into the desired periodic orbit. Additionally, the control strategy includes an active magnetorheological damper to actuate on the system. The control force of the damper is a function of the electric current applied in the coil of the damper, that is based on the force given by the controller and on the velocity of the damper piston displacement. Numerical simulations demonstrate the effectiveness of the control strategy in leading the system from any initial condition to a desired orbit, and considering the mathematical model of the damper (MR), it was possible to control the force of the shock absorber (MR), by controlling the applied electric current in the coils of the damper. © 2012 Foundation for Scientific Research and Technological Innovation.

Análise térmica de sistema de refrigeração direta em fermentadores cilindrocônicos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Satélites irregulares de júpiter: configurações propícias do processo de captura de asteróides binários

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo do comportamento magnético de plasma durante o processo de implantação iônica por imersão em plasma

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Propriedades e convergência de certas fórmulas de quadratura interpolatórias

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Biosusceptometria de corrente alternada para avaliação de esvaziamento gástrico e trânsito gastrintestinal

Pós-graduação em Biologia Geral e Aplicada - IBB

Estudo do processo de implantação iônica por imersão em plasma com campo magnético externo usando técnicas numéricas e experimentais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Composição e distribuição espaço temporal de ovos e larvas de peixes, nos estuários dos Rios Curuçá e Muriá (Curuçá-Pará)

Estuários são ambientes de transição entre e o continente e o oceano, onde rios encontram o mar, resultando na diluição mensurável da água salgada. Este estudo foi realizado a fim de determinar a composição e distribuição de ovos e estágios larvais de peixes (ictioplâncton) dos estuários dos rios Curuçá e Muriá, localizadas no nordeste paraense. Para isso foram realizadas coletas bimensais em marés vazantes diurna e de quadratura a partir de setembro de 2003 até julho de 2004. Foram pré-estabelecidas quatro estações ao longo do estuário dos dois rios. Foram realizados medidas de condutividade, pH, temperatura e oxigênio dissolvido e realizados arrastos a um metro de profundidade que foram feitos com uma rede com malha de 500µm e 50 cm de abertura de boca, na qual foi acoplado um fluxômetro. Amostras foram conservadas com formol a 4%. Foram registradas 1.326 larvas, sendo que destas, 451 foram amostradas no rio Muriá e 875 larvas no rio Curuçá. As larvas de peixes identificadas pertencem a 12 famílias ( Engraulidae, Clupeidae, Myctophidae, Gobiidae, Scianidae, Carangidae, Pleuronectidae, Tetraodontidae, Beloniidae, Soleidae, Achiriidae e Scorpaenidae ). As maiores densidades foram registradas nos meses de julho, janeiro e março. Não houve um padrão espacial de distribuição das larvas com as variáveis ambientais. O estuário do Município de Curuçá esteve representado principalmente por clupeiformes (família Engraulidae e Clupeidae ), que desempenham papel importante na teia trófica deste ecossistema assim como papel relevante na alimentação local.

Metodologia baseada em sistema fuzzy intervalar do tipo-2 para detecção e identificação de faltas de incipientes em motores de indução

Desde a incorporação da automação no processo produtivo, a busca por sistemas mais eficientes, objetivando o aumento da produtividade e da qualidade dos produtos e serviços, direcionou os estudos para o planejamento de estratégias que permitissem o monitoramento de sistemas com o intuito principal de torna-los mais autônomos e robustos. Por esse motivo, as pesquisas envolvendo o diagnóstico de faltas em sistemas industriais tornaram-se mais intensivas, visto a necessidade da incorporação de técnicas para monitoramente detalhado de sistemas. Tais técnicas permitem a verificação de perturbações, falta ou mesmo falhas. Em vista disso, essa trabalho investiga técnicas de detecção e diagnostico de faltas e sua aplicação em motores de indução trifásicos, delimitando o seu estudo em duas situações: sistemas livre de faltas, e sobre atuação da falta incipiente do tipo curto-circuitoparcial nas espiras do enrolamento do estator. Para a detecção de faltas, utilizou-se analise paramétrica dos parâmetros de um modelo de tempo discreto, de primeira ordem, na estrutura autoregressivo com entradas exógenas (ARX). Os parâmetros do modelo ARX, que trazem informação sobre a dinâmica dominante do sistema, são obtidos recursivamente pela técnica dos mínimos quadrados recursivos (MQR). Para avaliação da falta, foi desenvolvido um sistema de inferência fuzzy (SIF) intervala do tipo-2, cuja mancha de incerteza ou footprint of uncertainty (FOU), características de sistema fuzzy tipo-2, é ideal como forma de representar ruídos inerentes a sistemas reais e erros numéricos provenientes do processo de estimação paramétrica. Os parâmetros do modelo ARX são entradas para o SIF. Algoritmos genéricos (AG’s) foram utilizados para otimização dos SIF intervalares tipo-2, objetivando reduzir o erro de diagnóstico da falta identificada na saída desses sistemas. Os resultados obtidos em teste de simulação computacional demonstram a efetividade da metodologia proposta.

Composição e variação nictimeral do ictioplâncton no estuário do rio Amazonas, Amapá, Brasil

A Costa Norte Brasileira é uma das regiões mais produtivas do Brasil, tendo o rio Amazonas como a principal fonte de nutrientes, o que explica o grande potencial de produção primária na região. O objetivo principal deste trabalho foi determinar a composição e variação nictimeral do ictioplâncton no estuário do rio Amazonas - Porto de Santana – Amapá - Brasil. As amostras de água subsuperficiais foram coletadas para aferir seguintes parâmetros: condutividade elétrica, pH, salinidade, turbidez, oxigênio dissolvido e temperatura .As amostragens foram realizadas em dois ciclos de 24 horas em uma estação fixa, em lua quarto crescente (Quadratura) e em lua cheia (sizígia). A coleta das amostras foi realizada com uma rede de plâncton, tipo Bongo com 0,60 m de abertura de boca, 1,50 m de comprimento e abertura de malha de 500 μm. Para determinar o volume de água filtrado foi acoplado à entrada da rede um fluxômetro mecânico, a amostra foi coletada acondicionada em potes e fixada com formol a 4%. Transportada para o Laboratório de Ecologia Aquática e Aqüicultura Tropical – LECAT, da Universidade Federal Rural da Amazônia – UFRA onde o ictioplâncton foi quantificado e identificado em nível de família. Foram quantificadas 2.776 larvas, destas, 842 foram amostradas na coleta realizada na maré de quadratura (lua crescente) e 1.924 larvas na maré de sizígia (Cheia). As larvas de peixes identificadas nas marés pertencem a sete famílias (Engraulidae, Gobiidae, Sciaenidae, Tetraodontidae, Eleotridae, Clupeidae Pristigasteridae). As famílias Clupeidae e Gobiidae ocorreram somente na maré de quadratura, enquanto que as famílias Pristigasteridae e Tetraodontidae ocorreram somente na maré de sizígia. Durante a maré de quadratura (Lua Crescente) a família mais abundante foi Engraulidae seguida por Sciaenidae e Pristigasteridae. Nas estações, a densidade variou de 137 larvas/ 100 m3 às 15h30min até 2.859 larvas/ 100 m3 na coleta das 12h30min. Para a época das amostragens há um padrão temporal de distribuição das larvas de peixe influenciado pelo período de coleta (noturno e diurno), sendo que os maiores valores ocorrem durante o dia. O elevado número de larvas registrado revelou que a área do estuário do rio Amazonas é utilizada como área de reprodução e berçário. Não há diferenças significativas na composição do ictioplâncton com a mudança da fase lunar.

Avaliação de métodos eletromagnéticos aplicando campos polarizados e focalizados

Em investigações geofísicas rasas que empregam os métodos eletromagnéticos indutivos mais avançados, alvos com baixo número de indução (Low Induction Number – LIN) produzem anomalias eletromagnéticas muito baixas e de difícil interpretação. Para suprir esta deficiência, neste trabalho são estudados a aplicabilidade de campos eletromagnéticos polarizados e focalizados – POLFOCEM como fonte primária de indução. Os campos E.M. focalizados e polarizados, vertical e horizontalmente, são obtidos pelas combinações vetoriais de pares de dipolos transmissores e, ocorrem na região central entre eles. A focalização é observada nesta região na profundidade de 0,25 do espaçamento entre esses transmissores – L. Portanto, máximos acoplamentos podem ser obtidos através da seleção da polarização de acordo com a geometria do alvo, ocorrendo um aumento na densidade de fluxo magnético sobre ele e, máximas anomalias produzidas. É utilizada uma metodologia numérica para o cômputo dessas anomalias por meio da técnica dos elementos finitos para solução do problema 2,5-D. Em todos os experimentos numéricos são realizadas comparações qualitativas e quantitativas entre as respostas obtidas pelos sistemas POLFOCEM e convencional, o qual emprega um único dipolo como transmissor (dipolo-dipolo). As anomalias produzidas pelo sistema POLFOCEM, em que os dipolos transmissores são acionados simultaneamente, correspondem à soma das anomalias produzidas por cada um desses dipolos independentes, caracterizando, desta forma, a linearidade dos campos eletromagnéticos. Os experimentos numéricos são realizados para alvos prismáticos bidimensionais com três diferentes inclinações, inseridos num semi-espaço resistivo, e para as freqüências das fontes na faixa das ondas de rádio. As anomalias assimétricas no sistema convencional, que se tornam simétricas no sistema POLFOCEM, apresentam valores menores em amplitude. Contudo, aquelas anomalias tanto assimétricas quanto simétricas que se tornam anti-simétricas apresentam valores maiores. Em decorrência dessas diminuições e aumentos nas amplitudes ocorrem rotações nos diagramas de Argand, no sentido horário e anti-horário para alvos com baixos valores de condutividade, respectivamente. Em experimentos de identificação de presença de dois alvos próximos, o sistema convencional é capaz de identificá-los primeiramente, prevalecendo o seu uso.

Tomografia eletromagnética para caracterização de reservatórios de hidrocarbonetos

Na produção de petróleo é importante o monitoramento dos parâmetros do reservatório (permeabilidade, porosidade, saturação, pressão, etc) para o seu posterior gerenciamento. A variação dos parâmetros dinâmicos do reservatório induz variações na dinâmica do fluxo no reservatório, como por exemplo, perdas na pressão, dificultando o processo de extração do óleo. A injeção de fluidos aumenta a energia interna do reservatório e incrementa a pressão, estimulando o movimento do óleo em direção aos poços de extração. A tomografia eletromagnética poço-a-poço pode se tomar em uma técnica bastante eficaz no monitoramento dos processos de injeção, considerando-se o fato de ser altamente detectável a percolação de fluidos condutivos através das rochas. Esta tese apresenta o resultado de um algoritmo de tomografia eletromagnética bastante eficaz aplicado a dados sintéticos. O esquema de imageamento assume uma simetria cilíndrica em torno de uma fonte constituída por um dipolo magnético. Durante o processo de imageamento foram usados 21 transmissores e 21 receptores distribuídos em dois poços distanciados de 100 metros. O problema direto foi resolvido pelo método dos elementos finitos aplicado à equação de Helmhotz do campo elétrico secundário. O algoritmo resultante é válido para qualquer situação, não estando sujeito às restrições impostas aos algoritmos baseados nas aproximações de Born e Rytov. Por isso, pode ser aplicado eficientemente em qualquer situação, como em meios com contrastes de condutividade elétrica variando de 2 a 100, freqüências de 0.1 a 1000.0 kHz e heterogeneidades de qualquer dimensão. O problema inverso foi resolvido por intermédio do algoritmo de Marquardt estabilizado. A solução é obtida iterativamente. Os dados invertidos, com ruído Gaussiano aditivo, são as componentes em fase e em quadratura do campo magnético vertical. Sem o uso de vínculos o problema é totalmente instável, resultando em imagens completamente borradas. Duas categorias de vínculos foram usadas: vínculos relativos, do tipo suavidade, e vínculos absolutos. Os resultados obtidos mostram a eficiência desses dois tipos de vínculos através de imagens nítidas de alta resolução. Os tomogramas mostram que a resolução é melhor na direção vertical do que na horizontal e que é também função da freqüência. A posição e a atitude da heterogeneidade é bem recuperada. Ficou também demonstrado que a baixa resolução horizontal pode ser atenuada ou até mesmo eliminada por intermédio dos vínculos.

Anomalias eletromagnéticas de corpos tubulares inclinados em contato com o manto de intemperismo usando diferentes arranjos de bobinas-modelamento analógico

A principal aplicação dos métodos eletromagnéticos é a prospecção de sulfetos maciços que pela própria natureza geológica são corpos longos e delgados, encrustados em rocha encaixante resistiva, permitindo a interpretação através de curvas de modelos reduzidos usando semi-planos em meio resistivo (ar-livre). No entanto, com a extensão do uso dos métodos eletromagnéticos em regiões que tem um manto de intemperismo de parcialmente condutivo a condutivo, como na região Amazônica e nas regiões semi-áridas ou de climas tropicais , esta técnica de interpretação tem levado a resultados bem diferentes da situação real. O objetivo deste trabalho é estudar a influência do manto de intemperismo em contato ôhmico com o corpo-alvo, utilizando os arranjos de bobinas horizontal coplanar (HCP), vertical coplanar (VCP), vertical coaxial (VCA) e mínimo (PERP), através do modelagem analógico. Para simular o corpo foram utilizadas placas de grafite, cujas dimensões satisfazem a condição de semi-plano. Para simular o manto foi usada uma solução de cloreto de amônia. De forma geral, os resultados obtidos com os diversos arranjos apresentaram as mesmas características, ressalvada as diferenças peculiares de cada arranjo. De forma resumida tem-se as seguintes alterações na anomalia atribuídas à um manto condutivo em contato ôhmico com o corpo-alvo: i) Há rotação de fase, que inicialmente é em sentido anti-horário, mas mais adiante, com o aumento do número de indução do manto , torna-se horária; ii) Alteração na forma padrão do perfil de quadratura devido ao surgimento do pico extra no lado a favor do mergulho; iii) Só há uniformidade de comportamento para o pico-a-pico contra da quadratura, que cresce com o aumento número de indução do manto. Maiores anomalias são obtidas com o sistema horizontal coplanar e as menores com o vertical coplanar. Neste estudo não foi observado formação de pico extra nas anomalias do arranjo vertical coplanar. Ainda, os efeitos de cobertura são mais acentuados no sistema horizontal coplanar comparados aos sistemas de bobina vertical e em anomalias de semi-planos menos inclinados e em menor profundidade.

Arranjos coplanar e coaxial nas sondas de perfilagem de poço: ferramentas triaxiais em reservatórios laminados

A ferramenta de indução triaxial ou multicomponente foi desenvolvida recentemente para solucionar os problemas de medição da convencional perfilagem de indução em formações anisotrópicas. Neste trabalho são apresentadas as respostas da sonda de indução triaxial em reservatórios que possuem seqüências finamente laminadas de arenito e folhelho. Reservatórios como estes apresentam a conhecida anisotropia macroscópica, portanto, os resultados demonstrarão a existência de uma resistividade horizontal e outra vertical. Devido a sonda triaxial de indução apresentar dois pares de bobinas coplanares, os quais em geral fornecem os valores de resistividade vertical, este trabalho apresenta inicialmente um estudo analítico e qualitativo das respostas obtidas pelo arranjo coplanar onde o transmissor é tratado como um dipolo. Também será apresentada a solução analítica em que a bobina transmissora é considerada como um loop de dimensão finita.

Construção de um modelo experimental simulando condições de perfilagem de indução

A ferramenta de indução tem sido, desde 1949, largamente utilizada na prospecção de petróleo pois auxilia na localização de formações que contém hidrocarbonetos. Ainda existem, porém, várias restrições quanto ao uso deste equipamento. Camadas excessivamente finas, poços preenchidos com lamas muito condutivas e grandes diâmetros de invasão são exemplos de situações onde seu desempenho não é bom. Para que se possa minimizar estas limitações é necessário o conhecimento da resposta da sonda diante de condições conhecidas. Isto pode ser feito via modelamento analógico e/ou através de modelamento numérico. O presente trabalho consiste na montagem de um sistema de modelamento analógico capaz de simular o perfil de duas bobinas coaxiais frente a meios infinitos e camadas espessas invadidas. O meio geológico é representado através de solução salina de diferentes condutividades. O fator de escala linear é igual a 20 e o equipamento executa medidas na faixa dos 50 kHz aos 100 kHz. Este sistema será utilizado em futuros estudos envolvendo disposições de bobinas diferentes das normalmente utilizadas e em estudos de outros problemas encontrados na perfilagem de indução.