Comportamento tribo-mecânico e desgaste adesivo de materiais em nanoescala: análises por dinâmica molecular e mecânica do contínuo.

As formulações baseadas na mecânica do contínuo, embora precisas até certo ponto, por vezes não podem ser utilizadas, ou não são conceitualmente corretas para o entendimento de fenômenos em escalas reduzidas. Estas limitações podem aparecer no estudo dos fenômenos tribológicos em escala nanométrica, que passam a necessitar de novos métodos experimentais, teóricos e computacionais que permitam explorar estes fenômenos com a resolução necessária. Simulações atomísticas são capazes de descrever fenômenos em pequena escala, porém, o número necessário de átomos modelados e, portanto, o custo computacional - geralmente torna-se bastante elevado. Por outro lado, os métodos de simulação associados à mecânica do contínuo são mais interessantes em relação ao custo computacional, mas não são precisos na escala atômica. A combinação entre essas duas abordagens pode, então, permitir uma compreensão mais realista dos fenômenos da tribologia. Neste trabalho, discutem-se os conceitos básicos e modelos de atrito em escala atômica e apresentam-se estudos, por meio de simulação numérica, para a análise e compreensão dos mecanismos de atrito e desgaste no contato entre materiais. O problema é abordado em diferentes escalas, e propõe-se uma abordagem conjunta entre a Mecânica do Contínuo e a Dinâmica Molecular. Para tanto, foram executadas simulações numéricas, com complexidade crescente, do contato entre superfícies, partindo-se de um primeiro modelo que simula o efeito de defeitos cristalinos no fenômeno de escorregamento puro, considerando a Dinâmica Molecular. Posteriormente, inseriu-se, nos modelos da mecânica do contínuo, considerações sobre o fenômeno de adesão. A validação dos resultados é feita pela comparação entre as duas abordagens e com a literatura.

Análise e proposição de estratégias de estimação e controle de velocidade para motores de indução trifásicos

This study presents a proposal of speed servomechanisms without the use of mechanical sensors (sensorless) using induction motors. A comparison is performed and propose techniques for pet rotor speed, analyzing performance in different conditions of speed and load. For the determination of control technique, initially, is performed an analysis of the technical literature of the main control and speed estimation used, with their characteristics and limitations. The proposed technique for servo sensorless speed induction motor uses indirect field-oriented control (IFOC), composed of four controllers of the proportional-integral type (PI): rotor flux controller, speed controller and current controllers in the direct and quadrature shaft. As the main focus of the work is in the speed control loop was implemented in Matlab the recursive least squares algorithm (RLS) for identification of mechanical parameters, such as moment of inertia and friction coefficient. Thus, the speed of outer loop controller gains can be self adjusted to compensate for any changes in the mechanical parameters. For speed estimation techniques are analyzed: MRAS by rotóricos fluxes MRAS by counter EMF, MRAS by instantaneous reactive power, slip, locked loop phase (PLL) and sliding mode. A proposition of estimation in sliding mode based on speed, which is performed a change in rotor flux observer structure is displayed. To evaluate the techniques are performed theoretical analyzes in Matlab simulation environment and experimental platform in electrical machinery drives. The DSP TMS320F28069 was used for experimental implementation of speed estimation techniques and check the performance of the same in a wide speed range, including load insertion. From this analysis is carried out to implement closed-loop control of sensorless speed IFOC structure. The results demonstrated the real possibility of replacing mechanical sensors for estimation techniques proposed and analyzed. Among these, the estimator based on PLL demonstrated the best performance in various conditions, while the technique based on sliding mode has good capacity estimation in steady state and robustness to parametric variations.

ESTRUTURAS HIDRÁULICAS. Barragens

Começa-se por se fazer uma resenha histórica sobre barragens e a sua classificação, apresentam-se os critérios gerais a usar na escolha dos locais para implantação de barragens e o tipo de barragens a construir em função das características desses locais e dos materiais disponíveis e apresenta-se uma pequena nota sobre barragens portuguesas e um resumo geral da legislação nacional aplicável. Segue-se uma parte sobre os tipos usuais de barragens. Apresentam-se as características gerais das barragens de aterro, os seus perfis-tipo, os mecanismos de protecção do coroamento e dos paramentos e as diferentes soluções de controlo da percolação através das barragens e das respectivas fundações. Em seguida, apresentam-se as barragens de betão do tipo gravidade. Definem-se as forças actuantes, avaliam-se as tensões e os deslocamentos provocados por essas forças e apresentam-se as vias a usar na verificação da estabilidade em relação ao derrubamento e ao escorregamento. Apresentam-se também as barragens de contrafortes e do tipo abóbada, os seus perfis-tipo e os mecanismos de análise da sua estabilidade. Em seguida, estudam-se os evacuadores de cheias de barragens. Começa-se por definir os diferentes tipos de evacuadores, apresentando-se os critérios a usar na sua escolha. Em seguida, faz-se uma análise aprofundada sobre os mais importantes, incluindo as suas leis de vazão e os respectivos critérios de dimensionamento. Os dissipadores de energia usuais em barragens são também objeto de estudo particular. Depois de uma revisão sobre ressaltos hidráulicos em canais rectangulares, faz-se a apresentação geral das bacias de dissipação por ressalto hidráulico, bacias normalizadas USBR tipos II, III e IV, e dos respectivos critérios de dimensionamento. Faz-se também um estudo sobre tomadas de água em albufeiras e descargas de fundo. Por último e em Anexo, apresentam-se os textos completos da legislação portuguesa referente a barragens.

O MAPEAMENTO DAS VULNERABILIDADES AMBIENTAIS EM ÁREAS URBANAS DA REGIÃO METROPOLITANA DE CURITIBA/PR COMO PROPOSTA PARA MINIMIZAÇÃO DE DESASTRES

A partir da década de 1960 do século passado assiste-se a um acelerado processo de urbanização no Brasil e consequentemente de alterações do ambiente natural. São nas áreas urbanas que os processos de vulnerabilidade ambiental são acentuados. Essas vulnerabilidades, por sua vez, concorrem para a possibilidade de desastres ambientais com perdas de vidas e de propriedades e que acarretam prejuízos na ordem de milhões de dólares. Existem muitos projetos que tratam dessa temática, no entanto, a maioria enfatiza a vulnerabilidade social deixando a relação homem versus natureza num segundo plano. Naqueles trabalhos adaptam-se o conceito de vulnerabilidade ambiental para um patamar sociológico relacionando os aspectos demográficos com as possíveis fragilidades geográficas. Já esta proposta, utiliza a vertente sistêmica para tratar da fragilidade ambiental de determinado local. Um dos objetivos é o mapeamento das áreas urbanas da Região Metropolitana de Curitiba, Paraná, Brasil que apresentam vulnerabilidades e estão suscetíveis a desastres ambientais. Como objetivos específicos pretendem-se mapear as vulnerabilidades naturais e sócio-ambientais; disseminar a metodologia utilizada e elaborar mapas temáticos de vegetação, solos, geologia, geomorfologia, uso do solo, hidrologia, entre outros. Para alcançá-los a metodologia proposta é a analise sistêmica do meio físico, meio biológico e meio socioeconômico através da elaboração de uma base de dados georreferenciada com a utilização de sistemas de informações geográficas - SIG que permitam a análise e cruzamento desses dados para a geração das informações pretendidas. Numa primeira etapa foram realizadas observações em campo numa área vulnerável a inundação e escorregamento de encosta no Município de Almirante Tamandaré - Estado do Paraná para escolha da metodologia mais adequada.