Mixture of changing uniaxial micellar forms in lyotropic biaxial nematics

Lyotropic nematics consisting of surfactant-cosurfactant water solutions may present a biaxial phase or direct U(+) <-> U(-) transitions, in different regions of the temperature-relative concentration phase diagram, for different systems and compositions. We propose that these may be related to changes of uniaxial micellar form, which may occur either smoothly or abruptly. Smooth change of cylinder-like into disc-like shapes requires a distribution of Maier-Saupe interaction constants and we consider two limiting cases for the distribution of forms: a single Gaussian and a double Gaussian. Alternatively, an abrupt change of form is described by a discontinuous distribution of interaction constants. Our results show that the dispersive distributions yield a biaxial phase, while an abrupt change of shape leads to coexistence of uniaxial phases. Fitting the theory to the experiment for the ternary system KL/decanol/D2O leads to transition lines in very good agreement with experimental results. In order to rationalise the results of the comparison, we analyse temperature and concentration form dependence, which connects micellar and experimental macroscopic parameters. Physically consistent variations of micellar asymmetry, amphiphile partitioning and volume are obtained. To the best of the authors` knowledge, this is the first truly statistical microscopic approach that is able to model experimentally observed lyotropic biaxial nematic phases.

Compressible Sherrington-Kirkpatrick spin-glass model

We introduce a Sherrington-Kirkpatrick spin-glass model with the addition of elastic degrees of freedom. The problem is formulated in terms of an effective four-spin Hamiltonian in the pressure ensemble, which can be treated by the replica method. In the replica-symmetric approximation, we analyze the pressure-temperature phase diagram, and obtain expressions for the critical boundaries between the disordered and the ordered (spin-glass and ferromagnetic) phases. The second-order para-ferromagnetic border ends at a tricritical point, beyond which the transition becomes discontinuous. We use these results to make contact with the temperature-concentration phase diagrams of mixtures of hydrogen-bonded crystals.

Antiferromagnetic spherical spin-glass model

We study the thermodynamic properties and the phase diagrams of a multi-spin antiferromagnetic spherical spin-glass model using the replica method. It is a two-sublattice version of the ferromagnetic spherical p-spin glass model. We consider both the replica-symmetric and the one-step replica-symmetry-breaking solutions, the latter being the most general solution for this model. We find paramagnetic, spin-glass, antiferromagnetic and mixed or glassy antiferromagnetic phases. The phase transitions are always of second order in the thermodynamic sense, but the spin-glass order parameter may undergo a discontinuous change.

Conservative ensembles for nonequilibrium lattice-gas systems

We show how to set up a constant particle ensemble for the steady state of nonequilibrium lattice-gas systems which originally are defined on a constant rate ensemble. We focus on nonequilibrium systems in which particles are created and annihilated on the sites of a lattice and described by a master equation. We consider also the case in which a quantity other than the number of particle is conserved. The conservative ensembles can be useful in the study of phase transitions and critical phenomena particularly discontinuous phase transitions.

Culture-area relation in Axelrod`s model for culture dissemination

Axelrod`s model for culture dissemination offers a nontrivial answer to the question of why there is cultural diversity given that people`s beliefs have a tendency to become more similar to each other`s as they interact repeatedly. The answer depends on the two control parameters of the model, namely, the number F of cultural features that characterize each agent, and the number q of traits that each feature can take on, as well as on the size A of the territory or, equivalently, on the number of interacting agents. Here, we investigate the dependence of the number C of distinct coexisting cultures on the area A in Axelrod`s model, the culture-area relationship, through extensive Monte Carlo simulations. We find a non-monotonous culture-area relation, for which the number of cultures decreases when the area grows beyond a certain size, provided that q is smaller than a threshold value q (c) = q (c) (F) and F a parts per thousand yen 3. In the limit of infinite area, this threshold value signals the onset of a discontinuous transition between a globalized regime marked by a uniform culture (C = 1), and a completely polarized regime where all C = q (F) possible cultures coexist. Otherwise, the culture-area relation exhibits the typical behavior of the species-area relation, i.e., a monotonically increasing curve the slope of which is steep at first and steadily levels off at some maximum diversity value.

Inactivation kinetics of polyphenol oxidase and peroxidase in green coconut water by microwave processing

The inactivation kinetics of enzymes polyphenol oxidase (PPO) and peroxidase (POD) was studied for the batch (discontinuous) microwave treatment of green coconut water. Inactivation of commercial PPO and POD added to sterile coconut water was also investigated. The complete time-temperature profiles of the experimental runs were used for determination of the kinetic parameters D-value and z-value: PPO (D(92.20 degrees C) = 52 s and z = 17.6 degrees C); POD (D(92.92 degrees C) = 16 s and z = 11.5 degrees C); PPO/sterile coconut water: (D(84.45 degrees C) = 43 s and z = 39.5 degrees C) and POD/sterile coconut water: (D(86.54 degrees C) = 20 s and z = 19.3 degrees C). All data were well fitted by a first order kinetic model. The enzymes naturally present in coconut water showed a higher resistance when compared to those added to the sterilized medium or other simulated solutions reported in the literature. The thermal inactivation of PPO and POD during microwave processing of green coconut water was significantly faster in comparison with conventional processes reported in the literature. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Modelagem mecânica e aproximação por métodos estabilizados de escoamentos multicomponentes

Este estudo foi motivado pela possibilidade de se empregar os conhecimentos da engenharia mecânica na solução de problemas de engenharia de alimentos por métodos numéricos, assim como pela utilização da dinâmica dos fluidos computacional (CFD) em mais um campo de pesquisa. A idéia básica foi a aplicação do método de elementos finitos na solução de problemas de escoamentos envolvendo mistura de diferentes componentes. Muitos alimentos apresentam-se como fluidos, e seu comportamento material pode ser newtoniano ou não newtoniano, às vezes descrito por relações constitutivas bastante complexas. Utilizou-se uma teoria de misturas apoiada nos conceitos de mecânica do contínuo para a modelagem mecânica do que se passou a considerar como um sistema multicomponente. Necessitou-se de uma detalhada revisão sobre os postulados clássicos da mecânica para que se pudesse recolocá-los, com alguma segurança e embasamento teórico, para sistemas multicomponentes. Tendo em mãos a modelagem do balanço de momentum e massa em sistemas multicomponentes, pôde-se aproximar estas equações através do método de elementos finitos. A literatura aponta que o método clássico de Galerkin não possui a eficiência necessária para a solução das equações de escoamento, que envolvem uma formulação mista onde se faz necessário tomar compatíveis os subespaços de velocidade e pressão, e também devido à natureza assimétrica da aceleração advectiva, o que também aparece como uma dificuldade na solução de problemas de advecçãodifusão, nos casos de advecção dominante. Assim, fez-se uso do método estabilizado tipo GLS, o qual supera as dificuldades enftentadas pelo método de Galerkin clássico em altos números de Reynolds, adicionando termos dependentes da malha, construídos de forma a aumentar a estabilidade da formulação de Galerkin original sem prejudicar sua consistência. Os resultados numéricos dividem-se em três categorias: problemas de transferência de quantidade de movimento para fluidos newtonianos, problemas de transferência de quantidade de movimento para fluidos com não linearidade material e problemas de advecção e difusão de massa em misturas. A comparação de algumas aproximações obtidas com as de outros autores se mostraram concordantes. A aproximação de problemas de fluidos segundo os modelos Carreau e Casson geraram os resultados esperados. A aproximação de um problema de injeção axial com mistura de dois fluidos produziu resultados coerentes, motivando a aplicação prática da aproximação por métodos estabilizados de problemas de misturas.

Análise numérica de escoamentos turbulentos tridimensionais empregando o método de elementos finitos e simulação de grandes escalas

O presente trabalho apresenta o estudo e implementação de um algoritmo numérico para análise de escoamentos turbulentos, tridimensionais, transientes, incompressíveis e isotérmicos, através da Simulação de Grande Escalas, empregando o Método de Elementos Finitos. A modelagem matemática do problema baseia-se nas equações de conservação de massa e quantidade de movimento de um fluido quase-incompressível. Adota-se um esquema de Taylor-Galerkin, com integração reduzida e fórmulas analíticas das funções de interpolação, para o elemento hexaédrico de oito nós, com funções lineares para as componentes de velocidade e constante no elemento para a pressão. Para abordar o problema da turbulência, emprega-se a Simulação de Grandes Escalas, com modelo para escalas inferiores à resolução da malha. Foram implementados o modelo clássico de Smagorinsky e o modelo dinâmico de viscosidade turbulenta, inicialmente proposto por Germano et al, 1991. Uma nova metodologia, denominada filtragem por elementos finitos independentes, é proposta e empregada, para o processo de segunda filtragem do modelo dinâmico. O esquema, que utiliza elementos finitos independentes envolvendo cada nó da malha original, apresentou bons resultados com um baixo custo computacional adicional. São apresentados resultados para problemas clássicos, que demonstram a validade do sistema desenvolvido. A aplicabilidade do esquema utilizado, para análise de escoamentos caracterizados por elevados números de Reynolds, é discutida no capítulo final. São apresentadas sugestões para aprimorar o esquema, visando superar as dificuldades encontradas com respeito ao tempo total de processamento, para análise de escoamentos tridimensionais, turbulentos e transientes .

Análise estática e dinâmica, linear e não-linear geométrica, através de elementos hexaédricos de oito nós com um ponto de integração

Para a análise estática e dinâmica, linear e não-linear de placas, cascas e vigas, implementa-se neste trabalho o elemento hexaédrico com integração reduzida, livre de travamento volumétrico e travamento de cisalhamento e que não apresenta modos espúrios. Na formulação do elemento, utiliza-se apenas um ponto de integração. Desta forma, a matriz de rigidez é dada de forma explícita e o tempo computacional é significativamente reduzido, especialmente em análise não-linear. Os modos espúrios são suprimidos através de um procedimento de estabilização que não exige parâmetros especificados pelo usuário. Para evitar o travamento de cisalhamento, desenvolve-se o vetor de deformações num sistema co-rotacional e remove-se certos termos não constantes nas componentes de deformações de cisalhamento. O travamento volumétrico é resolvido fazendo-se com que a parte dilatacional (esférica) da matriz gradiente seja avaliada apenas no ponto central do elemento. Como a eliminação do travamento de cisalhamento depende de uma abordagem no sistema local, emprega-se um procedimento co-rotacional para obter o incremento de deformação no sistema local e atualizar os vetores de tensões e forças internas na análise não-linear Para a solução das equações de equilíbrio na análise estática, utilizam-se métodos diretos baseados na eliminação de Gauss ou métodos iterativos de Gradientes Conjugados Precondicionado elemento-por-elemento (EBE). Para a análise dinâmica, as equações de equilíbrio são integradas através do método explícito de Taylor-Galerkin ou do método implícito de Newmark. Através de exemplos numéricos demonstra-se a eficiência e o potencial do elemento tridimensional na análise de casca, placas e vigas submetidas a grandes deslocamentos e grande rotações. Os resultados são comparados com trabalhos que utilizam elementos clássicos de placa e casca.

Simulação numérica da interação de escoamentos tridimensionais de fluidos compressíveis e incompressíveis e estruturas deformáveis usando o método de elementos finitos

Neste trabalho apresenta-se um algoritmo para a simulação de problemas tridimensionais de interação fluido-estrutura utilizando a técnica de elementos finitos. Um esquema de Taylor-Galerkin de dois passos e elementos tetraédricos lineares são empregados para o fluido, que pode ser compressível ou incompressível. É adotada uma formulação lagrangeana-euleriana arbitrária (ALE), compatível com o movimento da interface fluidoestrutura. Um método ftacionado de correção de velocidade é utilizado para os fluidos incompressíveis. A estrutura é analisada usando elementos triangulares com três nós e seis graus de liberdade por nó (três componentes de deslocamentos e três componentes de rotação). Os efeitos da não-linearidade geométrica são incluídos. O método de Newmark é empregado para integrar no tempo as equações dinâmicas de equilíbrio, usando-se uma descrição lagrangeana atualizada. O sistema de equações alge'bricas é solucionado através do método dos gradientes conjugados e o sistema não-linear, resultante de deslocamentos e rotacões finitas da estrutura, é solucionado com um esquema incremental-iterativo. O código é otimizado para aproveitar as vantagens do processamento vetorial.

O project finance no financiamento de empreendimentos em saneamento básico no Brasil

A situação atual dos sistemas de saneamento básico no Brasil, bem como o quadro regulatório e institucional do setor, são o resultado de conturbados antecedentes e de políticas descontínuas, determinadas por aspectos conjunturais e pela alternância entre momentos de maior e menor disponibilidade de recursos. A privatização e a concessão de serviços oferece perspectivas concretas de redefinição da trajetória de evolução do setor, com o estabelecimento de um padrão mais constante e regular de crescimento dos índices de cobertura e de modernização dos sistemas e das técnicas de gestão. A lógica do investimento privado implica na orientação pelo lucro e na configuração de estruturas de menor risco para os recursos comprometidos com o empreendimento. O project finance é uma técnica de financiamento que permite a repartição de riscos entre os participantes, reduzindo parcelas individuais e, conseqüentemente, agregando maior atratividade ao negócio. O presente estudo terá por objetivo analisar o setor de saneamento básico e o project finance, buscando identificar as possibilidades e os impactos presumíveis da introdução e difusão da técnica como alternativa de financiamento para o setor no Brasil.

Mudança estratégica: o caso da expansão do Boticário

The aim of this research was to detect how strategy changes took place in a successful organization. This was an unique case study focused on O BOTICÁRIO, a cosmetic and perfumery company in the state of Paraná, Brazil. Some information (from primary data) was obtained through interviewing members of the retail development department. Extra information was taken from articles about the company and interviews with members of the board of directors published in newspapers and magazines. The analysis was carried out in an explanatory-descriptive way, with a qualitative approach. The data, other than serving to characterize the company, was used for a number of purposes. They were: to introduce information about strategy changes in the company; to identify factors that gave rise to these changes; to identify the effects of these changes on the organization; to classify the strategy changes. The data revealed that the company is highly receptive to changes. Amongst the factors that caused strategy changes the following two factors stand out: the flexibility that the company presents in adapting to environmental variations and, overall, the interdependency that exists between changes. Confirming the systemic character of organizations, it was found that the changes lead to new changes. When qualifying the strategy changes, it was discovered that the incremental changes were more related to process evolution, i.e., comprehending transformations directly related to the activities to which the changes are associated with. The discontinuous changes, on the contrary, involved transformations throughout the whole company. Of all the changes that were analyzed only two were considered to be truly strategy revolutions. This confirms the idea that organizations usually choose to search for established strategic paths. The strategy changes analyzed produced a resistance level. This resistance was directly proportional to the level of discontinuance that the change had. It was verified, however, that all changes were considered beneficial to the company. The study concludes that other factors are also responsible for the fast expansion of the company. The most important of these are: the constant lauching of new products; the identification of the company with environmental issues; the policy towards employees; the strong marketing strategy; the quality of its products; the excellence on its services; the treatment of consumers; the use of franchise shops; the training provided to all the franchise network and as well as to the employees; and the seek to hire the best professionals to supervise its services. However, it can¿t be omitted that particular cause of O BOTICÁRIO¿s success is the intuition and the feeling of its President.

Three principles of competitive nonlinear pricing

We make three contributions to the theory of contracting under asymmetric information. First, we establish a competitive analog to the revelation principIe which we call the implementation principIe. This principIe provides a complete characterization of all incentive compatible, indirect contracting mechanisms in terms of contract catalogs (or menus), and allows us to conclude that in competi tive contracting situations, firms in choosing their contracting strategies can restrict attention, without loss of generality, to contract catalogs. Second, we establish a competi tive taxation principIe. This principIe, a refinement of the implementation principIe, provides a complete characterization of all implementable nonlinear pricing schedules in terms of product-price catalogs and allows us to reduce any game played over nonlinear pricing schedules to a strategically equivalent game played over product-price catalogs. Third, using the competitive taxation principIe and a recent result due to Reny (1999) on the existence of Nash equilibria in discontinuous games, we demonstrate the existence of a N ash equilibrium for the mixed extension of the nonlinear pricing game.

Stochastic growth and monetary policy: the impacts on the term structure of interest rates

This paper builds a simple, empirically-verifiable rational expectations model for term structure of nominal interest rates analysis. It solves an stochastic growth model with investment costs and sticky inflation, susceptible to the intervention of the monetary authority following a policy rule. The model predicts several patterns of the term structure which are in accordance to observed empirical facts: (i) pro-cyclical pattern of the level of nominal interest rates; (ii) countercyclical pattern of the term spread; (iii) pro-cyclical pattern of the curvature of the yield curve; (iv) lower predictability of the slope of the middle of the term structure; and (v) negative correlation of changes in real rates and expected inflation at short horizons.

Análise estática e dinâmica de placas e cascas de materiais compósitos laminados usando elementos finitos hexaédricos de oito nós com integração reduzida

Neste trabalho implementou-se o elemento hexaédrico com um ponto de integração para análise estática e dinâmica de placas e cascas de materiais compósitos laminados com ou sem enrijecedores. O elemento está livre de travamento volumétrico e travamento de cisalhamento, não apresentando modos espúrios. São também incluídos problemas com não-linearidade geométrica A matriz de rigidez e de massa são dadas de forma explícita, reduzindo o tempo computacional, especialmente na análise não-linear. Para evitar o travamento de cisalhamento as componentes de deformações são referidas a um sistema co-rotacional. O travamento volumétrico é também eliminado, já que a parte dilatacional (esférica) da matriz gradiente é avaliada apenas no ponto central do elemento. Para a solução das equações de equilíbrio na análise estática, utilizam-se um método direto baseado na eliminação de Gauss ou um método iterativo de gradientes conjugados com precondicionamento executado através da eliminação incompleta de Choleski. Para a análise dinâmica, as equações de equilíbrio são integradas através do método explícito ou implícito de Taylor-Galerkin ou do método implícito de Newmark. Para análise não-linear utiliza-se o Método Generalizado de Controle dos Deslocamentos. Através de exemplos numéricos demonstra-se a eficiência e o potencial do elemento tridimensional na análise linear e não-linear de placas e cascas de materiais laminados. Os resultados são comparados com trabalhos que utilizam diferentes elementos de placas e cascas.