Avaliação dos algoritmos de Picard-Krylov e Newton-Krylov na solução da equação de Richards

A engenharia geotécnica é uma das grandes áreas da engenharia civil que estuda a interação entre as construções realizadas pelo homem ou de fenômenos naturais com o ambiente geológico, que na grande maioria das vezes trata-se de solos parcialmente saturados. Neste sentido, o desempenho de obras como estabilização, contenção de barragens, muros de contenção, fundações e estradas estão condicionados a uma correta predição do fluxo de água no interior dos solos. Porém, como a área das regiões a serem estudas com relação à predição do fluxo de água são comumente da ordem de quilômetros quadrados, as soluções dos modelos matemáticos exigem malhas computacionais de grandes proporções, ocasionando sérias limitações associadas aos requisitos de memória computacional e tempo de processamento. A fim de contornar estas limitações, métodos numéricos eficientes devem ser empregados na solução do problema em análise. Portanto, métodos iterativos para solução de sistemas não lineares e lineares esparsos de grande porte devem ser utilizados neste tipo de aplicação. Em suma, visto a relevância do tema, esta pesquisa aproximou uma solução para a equação diferencial parcial de Richards pelo método dos volumes finitos em duas dimensões, empregando o método de Picard e Newton com maior eficiência computacional. Para tanto, foram utilizadas técnicas iterativas de resolução de sistemas lineares baseados no espaço de Krylov com matrizes pré-condicionadoras com a biblioteca numérica Portable, Extensible Toolkit for Scientific Computation (PETSc). Os resultados indicam que quando se resolve a equação de Richards considerando-se o método de PICARD-KRYLOV, não importando o modelo de avaliação do solo, a melhor combinação para resolução dos sistemas lineares é o método dos gradientes biconjugados estabilizado mais o pré-condicionador SOR. Por outro lado, quando se utiliza as equações de van Genuchten deve ser optar pela combinação do método dos gradientes conjugados em conjunto com pré-condicionador SOR. Quando se adota o método de NEWTON-KRYLOV, o método gradientes biconjugados estabilizado é o mais eficiente na resolução do sistema linear do passo de Newton, com relação ao pré-condicionador deve-se dar preferência ao bloco Jacobi. Por fim, há evidências que apontam que o método PICARD-KRYLOV pode ser mais vantajoso que o método de NEWTON-KRYLOV, quando empregados na resolução da equação diferencial parcial de Richards.

Problemas direto e inverso de processos de separação em leito móvel simulado mediante mecanismos cinéticos de adsorção

Diversas aplicações industriais relevantes envolvem os processos de adsorção, citando como exemplos a purificação de produtos, separação de substâncias, controle de poluição e umidade entre outros. O interesse crescente pelos processos de purificação de biomoléculas deve-se principalmente ao desenvolvimento da biotecnologia e à demanda das indústrias farmacêutica e química por produtos com alto grau de pureza. O leito móvel simulado (LMS) é um processo cromatográfico contínuo que tem sido aplicado para simular o movimento do leito de adsorvente, de forma contracorrente ao movimento do líquido, através da troca periódica das posições das correntes de entrada e saída, sendo operado de forma contínua, sem prejuízo da pureza das correntes de saída. Esta consiste no extrato, rico no componente mais fortemente adsorvido, e no rafinado, rico no componente mais fracamente adsorvido, sendo o processo particularmente adequado a separações binárias. O objetivo desta tese é estudar e avaliar diferentes abordagens utilizando métodos estocásticos de otimização para o problema inverso dos fenômenos envolvidos no processo de separação em LMS. Foram utilizados modelos discretos com diferentes abordagens de transferência de massa, com a vantagem da utilização de um grande número de pratos teóricos em uma coluna de comprimento moderado, neste processo a separação cresce à medida que os solutos fluem através do leito, isto é, ao maior número de vezes que as moléculas interagem entre a fase móvel e a fase estacionária alcançando assim o equilíbrio. A modelagem e a simulação verificadas nestas abordagens permitiram a avaliação e a identificação das principais características de uma unidade de separação do LMS. A aplicação em estudo refere-se à simulação de processos de separação do Baclofen e da Cetamina. Estes compostos foram escolhidos por estarem bem caracterizados na literatura, estando disponíveis em estudos de cinética e de equilíbrio de adsorção nos resultados experimentais. De posse de resultados experimentais avaliou-se o comportamento do problema direto e inverso de uma unidade de separação LMS visando comparar os resultados obtidos com os experimentais, sempre se baseando em critérios de eficiência de separação entre as fases móvel e estacionária. Os métodos estudados foram o GA (Genetic Algorithm) e o PCA (Particle Collision Algorithm) e também foi feita uma hibridização entre o GA e o PCA. Como resultado desta tese analisouse e comparou-se os métodos de otimização em diferentes aspectos relacionados com o mecanismo cinético de transferência de massa por adsorção e dessorção entre as fases sólidas do adsorvente.

Modelagem computacional da estabilização de sistemas subcríticos segundo o modelo unidimensional de difusão de nêutrons monoenergéticos

Um método numérico espectronodal (END) livre de erros de truncamento espacial é desenvolvido para problemas unidimensionais de difusão de nêutrons monoenergéticos em duas versões. Na versão de problemas de autovalor, o método gera soluções numéricas para o perfil do fluxo escalar e para o fator de multiplicação efetivo (k), que coincidem com a solução analítica dominante, afora os erros da aritmética finita computacional. Na versão de fonte fxa, o método também gera soluções numéricas analíticas para o problema de fonte fixa correspondente, onde a fonte de fissão, com dependência espacial, é obtida analiticamente, a partir da reconstrução espacial do fluxo escalar gerado pelo método END para problemas de autovalor. Alguns experimentos numéricos são apresentados para dois problemas modelos a fim de ilustrar a precisão do método.

Direito à saúde, integralidade e participação: um estudo sobre as entre sociedade e Ministério Público na experiência de Porto Alegre

Em 1988, a Assembleia Constituinte, no rastro do processo de redemocratização do país, finalmente apontava para a transformação das políticas sociais no Brasil, cujo resultado foi lavrado na Carta Magna. A partir desse momento, os brasileiros obtiveram o direito de cidadania como estatuto fundamental de nacionalidade, e o direito à saúde como princípio de cidadania. Neste sentido, o setor saúde foi pioneiro nas práticas das políticas sociais no Brasil. A adoção de seus princípios doutrinários e operacionais por lei destacando-se aqui a integralidade significou a afirmação do direito à saúde como caminho de supressão da estrutura fragmentada de organização dos serviços de saúde no Brasil. Integralidade emerge como eixo de organização da defesa do direito à saúde, a partir das propostas de mudanças das práticas no cotidiano dos serviços. O objetivo deste estudo foi analisar as relações existentes entre os usuários do Sistema Único de Saúde (SUS), a partir dos Conselhos de Saúde, e o Ministério Público (MP) desenvolvida no município de Porto Alegre, no estado do Rio Grande do Sul, no que concerne à utilização de dispositivos institucionais e jurídico legais no cumprimento do direito à saúde. O foco deste estudo esteve voltado para a experiência desenvolvida entre os anos de 2000 e 2004, no município de Porto Alegre. Historicamente, os Conselhos de Saúde naquele estado têm desempenhado papel de destaque na formulação e acompanhamento das políticas públicas de saúde. O avanço desses conselhos permitiu-lhes desenvolver novas estratégias na luta pela garantia do direito à saúde, e o MP vem sendo importante parceiro nessa disputa. Nesse cenário, pudemos observar a utilização, cada vez mais freqüente, do princípio da integralidade como recurso legal na discussão encaminhada pelos usuários junto ao MP, no intuito de garantir o direito à saúde. O princípio da integralidade tem sido utilizado como proposta de transformação da própria lógica da gestão de oferta de serviços. O MP tem propiciado uma interlocução cada vez maior entre a gestão dos serviços e os conselhos de saúde, a fim de encontrar melhores saídas para os principais problemas de saúde do município. Esse espaço de diálogo criado pelo MP constitui avanço substancial na compreensão das formas de solução de conflitos, fundando um novo campo de práticas de aprimoramento do Estado democrático. A atuação conjunta do MP com os Conselhos de Saúde tem levado a instituir novas formas e mecanismos de negociação e pactuação entre as diferentes esferas dos poderes públicos e sua relação com a sociedade, no que diz respeito à institucionalização de uma gramática civil de direito à saúde.

Uma perspectiva multinível e plural em psiquiatria: a esquizofrenia como exemplar

Assim como a medicina, a psiquiatria não consiste em uma disciplina teórica, mas sim, em uma práxis, um projeto teórico que somente se justifica pelo projeto prático. Trata-se, portanto, de um campo de intervenção. A psiquiatria utiliza diversas abordagens teóricas e científicas com uma finalidade prática. O objeto de estudo do campo, entretanto, não se confunde com o objeto destas abordagens. O objeto da psiquiatria pode ser definido em vertentes reducionistas e não-reducionistas. No contexto atual, há uma tendência a uma polarização. Por um lado, o objeto da psiquiatria é concebido como o objeto das demais especialidades médicas, enquanto doença mental, localizado no cérebro e resultando em práticas que privilegiam as abordagens biológicas. Por outro, em vertentes mais amplas de definição, ele consiste no sofrimento psíquico e social ou em disfunções internas socialmente inapropriadas, o que envolve múltiplos níveis e dimensões biológico, fenomenológico, cultural. Esta concepção do objeto da psiquiatria demanda uma multiplicidade e pluralidade de abordagens tanto no plano teórico quanto no plano prático. A presente tese afirma que uma perspectiva multinível e plural é imperiosa à práxis psiquiátrica. A tese está dividida em duas partes. Na primeira, realiza-se uma discussão filosófica na psiquiatria, mediante o método da investigação conceitual, visando um refinamento teórico do campo, que tende a gerar práticas mais efetivas. Três problemas filosóficos que perpassam a psiquiatria são discutidos: a distinção explicação-compreensão; o problema mente-cérebro e a distinção fato-valor. Aponta-se uma solução pragmatista para cada um destes problemas. Na segunda parte, realiza-se um estudo de caso com o exemplar esquizofrenia, analisando os múltiplos níveis do fenômeno mediante a apresentação das abordagens biológicas, fenomenológicas e antropológicas da esquizofrenia na contemporaneidade, enfocando, respectivamente, as hipóteses neurodesenvolvimentais, as alterações na consciência pré-reflexiva de si e as concepções do fenômeno em contextos não-ocidentais. A esquizofrenia corresponde a uma categoria de alta validade, tendo uma importante participação de fatores genético-biológicos. Ainda assim, o modelo biomédico se mostra insuficiente para dar conta da complexidade da experiência do adoecimento nesta condição. Portanto, uma perspectiva multinível e plural se faz mandatória. E se esta perspectiva se aplica à esquizofrenia, aplicar-se-á também a todos os transtornos mentais, com importantes implicações para a práxis psiquiátrica, seja no âmbito da teoria e pesquisa, seja no âmbito da clínica e da elaboração de políticas públicas de saúde mental, ajustando-se melhor, por exemplo, aos propósitos do Global Mental Health.

Hormônios, masculinidade e velhice: um estudo de sites de laboratórios farmacêuticos e associações médico- científicas

O declínio hormonal masculino relacionado ao envelhecimento tem sido cada vez mais objeto da medicina, em especial da urologia. Nos últimos anos, pode-se observar a promoção e divulgação da categoria diagnóstica DAEM (Distúrbio Androgênico do Envelhecimento Masculino) por essa especialidade médica, tanto na esfera leiga quanto na médico-científica. A hipótese deste trabalho é a de que existe uma relação entre a classe médico-científica e a indústria farmacêutica no processo de desenvolvimento, promoção e divulgação de categorias e terminologias diagnósticas empregadas para caracterizar o declínio hormonal masculino relacionado ao envelhecimento. Assim, foi objetivo deste estudo caracterizar o modo como é definido e tratado tal declínio, nos sites de laboratórios farmacêuticos e associações médico-científicas, analisando o processo de medicalização da sexualidade e do envelhecimento masculinos. Com a finalidade de realizar tal objetivo, foi feito um levantamento dos sites de laboratórios farmacêuticos que comercializam medicamentos para a saúde sexual masculina. Delimitamos a busca nos problemas de saúde disfunção erétil e declínio hormonal masculino relacionado ao envelhecimento. Considerou-se relevante a pesquisa dos sites de laboratórios que comercializam medicamentos para disfunção erétil porque tal problema, referente à esfera sexual masculina, é um dos sintomas mais enfatizados do declínio hormonal masculino relacionado ao envelhecimento, nos discursos médico-científicos. A coleta de dados foi feita por meio da busca de material relacionado ao tema pesquisado, nas seguintes seções dos sites: Saúde Masculina, Saúde do Homem, Saúde Sexual, Saúde Sexual Masculina, Urologia, Saúde Urológica, Endocrinologia, Andrologia. Em seguida, caracterizou-se o material textual encontrado em cada site pesquisado, com o auxílio do software Openlogos, gerenciador de dados textuais, utilitário para organizar e recuperar informações de textos não estruturados. Em relação às imagens encontradas foi preparado um roteiro, buscando descrever as personagens, gestos, símbolos, ações e movimentos nelas observados. Quanto ao único vídeo encontrado, transcreveu-se toda mensagem falada, com posterior destaque e listagem de algumas expressões e classes gramaticais encontradas nos discursos. Além disso, foram observados e analisados detalhes, como diferenças de entonação de voz, imagens veiculadas aos discursos, postura, ações e gestos dos locutores. Finalmente, procedeu-se a sistematização das inferências sobre as ideias subjacentes aos argumentos apresentados sobre o declínio hormonal masculino relacionado ao envelhecimento, nos sites pesquisados. Após a análise de conteúdo de todo material encontrado pôde-se observar que esse declínio tem sido promovido através de uma relação de parceria entre a esfera médico-científica e a indústria farmacêutica, em que a terapia de reposição hormonal (TRH) com testosterona é apresentada não só como solução para esse problema, mas também como um meio para se recuperar a felicidade, a produtividade, a qualidade de vida e o bem-estar perdidos.

Eficácia de um protocolo de higiene bucal com utilização de solução de clorexidina a 0,12% na prevenção de pneumonias associadas à ventilação mecânica (PAVM) e os efeitos sobre a microbiota da mucosa bucal de pacientes internados em unidades de terapia intensiva

A presente investigação teve como objetivo avaliar a prática de cirurgiões dentistas em uma unidade de terapia intensiva (UTI) de um hospital militar, o estabelecimento de um protocolo de higiene oral e os seus efeitos sobre a redução de pneumonias associadas à ventilação mecânica (PAVM). As percepções da equipe da UTI sobre as atividades dos cirurgiões dentistas também foram avaliadas por meio de um questionário. O perfil de colonização microbiana da mucosa oral antes e depois do estabelecimento das medidas de higiene oral também foi avaliado tanto por diluição e plaqueamento em meios de cultura microbiológicos seletivos e enriquecidos e através da amplificação pelo método de PCR e eletroforese em gel desnaturante em gradiente (DGGE), subsequente ao sequenciamento dos amplicons. A carga microbiana foi avaliada após a contagem de placas de agar e através da amplificação por PCR em tempo real (qPCR) do gene rrs nas amostras. O protocolo de higiene oral, realizado pelos cirurgiões dentistas, foi capaz de reduzir a incidência de PAVM (p <0,05). O questionário revelou que a modificação da halitose foi percebida por 93,33% dos participantes. A redução da ocorrência das úlceras orais e dos lábios durante a internação dos pacientes foi observada por 80% da equipe da UTI. Foi observada a redução da produção das secreções nasais e bucais por 70% da equipe dos profissionais da UTI. Para 86,66% dos participantes a assistência aos pacientes tornou-se mais agradável após a instituição dos cuidados bucais. O protocolo, realizado com a utilização de solução 0,12% de clorexidina, não foi capaz de evitar a colonização da mucosa oral por patógenos microbianos usualmente encontrados no ambiente hospitalar tais como os bastonetes Gram-negativos entéricos e não fermentadores, nem foi capaz de eliminá-los quando tais micro-organismos já se encontravam presentes antes dos procedimentos de higiene bucal. Alguns Bastonetes Gram-positivos (Lactobacillus sp e corinebactérias) e Staphylococcus epidermidis permaneceram após a realização dos procedimentos. O protocolo de higiene oral permitiu a redução da carga microbiana na mucosa oral de 50% dos pacientes considerando-se o método de contagem microbiana e para 35% dos pacientes pela avaliação dos números de cópias de genes rrs através de qPCR. Em conclusão, o protocolo de higiene oral desenvolvido pelos cirurgiões dentistas foi capaz de reduzir a incidência de PAV na UTI, embora não tenha sido capaz de prevenir a colonização da mucosa oral por supostos patógenos microbianos. O protocolo de higiene oral com a participação ativa dos cirurgiões dentistas foi bem aceito pelos profissionais da UTI e foi capaz de melhorar a qualidade da assistência aos pacientes críticos.

Estudo da efetividade e segurança de um novo esquema posológico da solução saturada de iodeto de potássio no tratamento da esporotricose linfocutânea e cutânea fixa

Fundamentos: A primeira escolha para o tratamento da esporotricose cutânea é o itraconazol oral, contudo o aumento de casos ocorridos numa epidemia de transmissão zoonótica fez com que se buscassem alternativas efetivas e seguras de tratamento. Objetivo: Avaliar uma nova posologia do iodeto de potássio (KI) como alternativa para o tratamento das formas cutâneas limitadas da esporotricose. Métodos: Foram incluídos 102 pacientes com esporotricose, diagnosticados através do isolamento do Sporothrix sp. e divididos em dois grupos que receberam doses diferentes de KI: grupo A recebeu a dose anterior (média 4,83g/dia) e grupo B, a dose reduzida (média 2,52g/dia). Os critérios de cura se basearam em dados clínicos e sorológicos. Resultados: Setenta e nove pacientes (77,4%) obtiveram cura clínica, 70,6 e 84,3% respectivamente nos grupos A e B. Dezesseis pacientes (15,6%) perderam o seguimento e sete trocaram de medicamento: cinco no grupo A e dois no grupo B. A incidência de eventos adversos foi a mesma nos dois grupos (64,7%) com predomínio do gosto metálico (44%), seguido por intolerância gastrointestinal leve e erupção acneiforme (10,7% cada). Nenhum evento adverso grave ocorreu e não houve recidivas. A análise dos desfechos não demonstrou diferença estatisticamente significativa entre os grupos (p=0,9255). A melhora dos títulos sorológicos foi significativa em ambos grupos. Conclusões: O iodeto de potássio, sob a forma de solução saturada, administrado em dose e frequência reduzidas, pode ser usado como alternativa efetiva e segura para o tratamento da esporotricose cutânea. Através de análises estatísticas, a posologia habitual não demonstrou ser superior à proposta por este estudo. A sorologia para esporotricose pode ser utilizada como ferramenta valiosa para acompanhamento clínico destes pacientes.

Análise espectral das equações de transporte de nêutrons na formulação de ordenadas discretas em meios multiplicativos

É presentada nesta dissertação uma análise espectral das equações de transporte de nêutrons, independente do tempo, em geometria unidimensional e bidimensional, na formulação de ordenadas discretas (SN), utilizando o modelo de uma velocidade e multigrupo, considerando meios onde ocorrem o fenômeno da fissão nuclear. Esta análise espectral constitui-se na resolução de problemas de autovalores e respectivos autovetores, e reproduz a expressão para a solução geral analítica local das equações SN (para geometria unidimensional) ou das equações nodais integradas transversalmente (geometria retangular bidimensional) dentro de cada região homogeneizada do domínio espacial. Com a solução geral local determinada, métodos numéricos, tais como os métodos de matriz de resposta SN, podem ser derivados. Os resultados numéricos são gerados por programas de computadores implementados em MatLab, versão 2012, a fim de verificar a natureza dos autovalores e autovetores correspondentes no espaço real ou complexo.

Berkeley e o relativismo

No sistema de Berkeley chamado de imaterialismo a substância material é negada, existindo apenas dois tipos de entes: aqueles que percebem (os espíritos) e aqueles que são percebidos (as ideias). Os objetos sensíveis não possuem qualquer existência além daquela que lhes é atribuída pelo ato da percepção. Assim, diz o autor, ser é ser percebido (esse est percipi), e tudo o que se conhece são as qualidades reveladas durante o processo de percepção sensível. No entanto, tal afirmação parece nos conduzir para uma forma bastante particular do relativismo, um subjetivismo individualista, que implica grandes problemas. Em suas duas obras mais importantes: Tratado sobre os princípios do conhecimento humano e Três diálogos entre Hylas e Philonous, Berkeley faz várias alusões à relatividade das qualidades sensíveis. Com efeito, as qualidades percebidas de cada objeto são diferentes, segundo os indivíduos. Entretanto, a opinião dos comentadores sobre a relevância que Berkeley atribui a tais referências relativistas é divergente. O objetivo do presente trabalho é, então, tentar apresentar uma possível solução para o problema das referências relativistas no imaterialismo de Berkeley. Pretendemos investigar ao longo dos quatro capítulos que se seguem, cada um abordando um aspecto relevante acerca da relação entre o relativismo e a teoria de Berkeley, como pode ser possível que o filósofo concilie as duas posições, conservando intacta a possibilidade de conhecimento objetivo do mundo, e a sintonia que alega manter com o senso comum.

Roteamento e alocação de comprimento de onda em redes WDM segundo algoritmo baseado em regras da natureza.

O surgimento de novos serviços de telecomunicações tem provocado um enorme aumento no tráfego de dados nas redes de transmissão. Para atender a essa demanda crescente, novas tecnologias foram desenvolvidas e implementadas ao longo dos anos, sendo que um dos principais avanços está na área de transmissão óptica, devido à grande capacidade de transporte de informação da fibra óptica. A tecnologia que melhor explora a capacidade desse meio de transmissão atualmente é a multiplexação por divisão de comprimento de onda ou Wavelength Division Multiplexing (WDM) que permite a transmissão de diversos sinais utilizando apenas uma fibra óptica. Redes ópticas WDM se tornaram muito complexas, com enorme capacidade de transmissão de informação (terabits por segundo), para atender à explosão de necessidade por largura de banda. Nesse contexto, é de extrema importância que os recursos dessas redes sejam utilizados de forma inteligente e otimizada. Um dos maiores desafios em uma rede óptica é a escolha de uma rota e a seleção de um comprimento de onda disponível na rede para atender uma solicitação de conexão utilizando o menor número de recursos possível. Esse problema é bastante complexo e ficou conhecido como problema de roteamento e alocação de comprimento de onda ou, simplesmente, problema RWA (Routing and Wavelentgh Assignment problem). Muitos estudos foram realizados com o objetivo de encontrar uma solução eficiente para esse problema, mas nem sempre é possível aliar bom desempenho com baixo tempo de execução, requisito fundamental em redes de telecomunicações. A técnica de algoritmo genético (AG) tem sido utilizada para encontrar soluções de problemas de otimização, como é o caso do problema RWA, e tem obtido resultados superiores quando comparada com soluções heurísticas tradicionais encontradas na literatura. Esta dissertação apresenta, resumidamente, os conceitos de redes ópticas e de algoritmos genéticos, e descreve uma formulação do problema RWA adequada à solução por algoritmo genético.

Otimização por enxame de partículas em arquiteturas paralelas de alto desempenho.

A Otimização por Enxame de Partículas (PSO, Particle Swarm Optimization) é uma técnica de otimização que vem sendo utilizada na solução de diversos problemas, em diferentes áreas do conhecimento. Porém, a maioria das implementações é realizada de modo sequencial. O processo de otimização necessita de um grande número de avaliações da função objetivo, principalmente em problemas complexos que envolvam uma grande quantidade de partículas e dimensões. Consequentemente, o algoritmo pode se tornar ineficiente em termos do desempenho obtido, tempo de resposta e até na qualidade do resultado esperado. Para superar tais dificuldades, pode-se utilizar a computação de alto desempenho e paralelizar o algoritmo, de acordo com as características da arquitetura, visando o aumento de desempenho, a minimização do tempo de resposta e melhoria da qualidade do resultado final. Nesta dissertação, o algoritmo PSO é paralelizado utilizando três estratégias que abordarão diferentes granularidades do problema, assim como dividir o trabalho de otimização entre vários subenxames cooperativos. Um dos algoritmos paralelos desenvolvidos, chamado PPSO, é implementado diretamente em hardware, utilizando uma FPGA. Todas as estratégias propostas, PPSO (Parallel PSO), PDPSO (Parallel Dimension PSO) e CPPSO (Cooperative Parallel PSO), são implementadas visando às arquiteturas paralelas baseadas em multiprocessadores, multicomputadores e GPU. Os diferentes testes realizados mostram que, nos problemas com um maior número de partículas e dimensões e utilizando uma estratégia com granularidade mais fina (PDPSO e CPPSO), a GPU obteve os melhores resultados. Enquanto, utilizando uma estratégia com uma granularidade mais grossa (PPSO), a implementação em multicomputador obteve os melhores resultados.

Análise numérica do problema de difusão anômala unidimensional

A presente dissertação tem como objetivo analisar o comportamento da solução numérica da equação de difusão anômala com distribuição de fluxo bimodal, no regime estacionário, através de dois métodos numéricos. Foram desenvolvidos modelos utilizando o Método de Elementos Finitos e o Método de Volumes Finitos para a solução numérica desta equação. No modelo do Método de Elementos Finitos utilizou-se polinômios cúbicos de Hermite como funções de interpolação. No modelo de Volumes Finitos foi utilizada uma discretização de ordem superior para a avaliação das derivadas da equação em estudo. Em ambos os métodos, os modelos desenvolvidos consideram a utilização de diferentes tipos de condições de contorno para a solução do problema. Foram analisadas as influências de parâmetros da equação, das condições de contorno e do refinamento da malha na solução numérica. Os resultados apresentam a análise de erros da solução numérica através da comparação desta com a solução analítica.

Mapeamento das regiões radiantes em placas retangulares vibrantes via método dos elementos de contorno com velocidade média e intensidade útil

Em engenharia, a modelagem computacional desempenha um papel importante na concepção de produtos e no desenvolvimento de técnicas de atenuação de ruído. Nesse contexto, esta tese investiga a intensidade acústica gerada pela radiação sonora de superfícies vibrantes. De modo específico, a pesquisa enfoca a identificação das regiões de uma fonte sonora que contribuem efetivamente para potência sonora radiada para o campo afastado, quando a frequência de excitação ocorre abaixo da frequência crítica de coincidência. São descritas as fundamentações teóricas de duas diferentes abordagens. A primeira delas, denominada intensidade supersônica (analítica) é calculada via transformadas de Fourier para fontes sonoras com geometrias separáveis. A segunda, denominada intensidade útil (numérica) é calculada através do método dos elementos de contorno clássico para fontes com geometrias arbitrárias. Em ambas, a identificação das regiões é feita pela filtragem das ondas não propagantes (evanescentes). O trabalho está centrado em duas propostas, a saber. A primeira delas, é a apresentação implementação e análise de uma nova técnica numérica para o cálculo da grandeza intensidade útil. Essa técnica constitui uma variante do método dos elementos de contorno (MEC), tendo como base o fato de as aproximações para as variáveis acústicas pressão e velocidade normal serem tomadas como constantes em cada elemento. E também no modo peculiar de obter a velocidade constante através da média de um certo número de velocidades interiores a cada elemento. Por esse motivo, a técnica recebe o nome de método de elemento de contorno com velocidade média (AVBEMAverage Velocity Boundary Element Method). A segunda, é a obtenção da solução forma fechada do campo de velocidade normal para placas retangulares com oito diferentes combinações de condições contorno clássicas. Então, a intensidade supersônica é estimada e comparada à intensidade acústica. Nos ensaios numéricos, a comparação da intensidade útil obtida via MEC clássico e via AVBEM é mostrada para ilustrar a eficiência computacional da técnica aqui proposta, que traz como benefício adicional o fato de poder ser utilizada uma malha menos refinada para as simulações e, consequentemente, economia significativa de recursos computacionais.

Estimativas a priori para problemas não lineares de condução de calor, com o uso da transformada de Kirchhoff.

Este trabalho apresenta uma estimativa a priori para o limite superior da distribuição de temperatura considerando um problema em regime permanente em um corpo com uma condutividade térmica dependente da temperatura. A discussão é realizada supondo que as condições de contorno são lineares (lei de Newton do resfriamento) e que a condutividade térmica é constante por partes (quando considerada como uma função da temperatura). Estas estimativas consistem em uma ferramenta poderosa que pode prescindir da necessidade de uma simulação numérica cara de um problema de transferência de calor não linear, sempre que for suficiente conhecer o valor mais alto de temperatura. Nestes casos, a metodologia proposta neste trabalho é mais eficaz do que as aproximações usuais que assumem tanto a condutividade térmica quanto as fontes de calor como constantes.