Estudo da inspeção e caracterização de materiais compósitos por ultrassom

O presente trabalho foi desenvolvido com o intuito de estudar a utilização do método de ensaio não destrutivo de ultrassom para inspecionar e caracterizar materiais compósitos. Os objetivos principais da pesquisa foram medir a espessura, encontrar e dimensionar delaminações em reparo de material compósito laminado para tubulações e medir a velocidade do som no concreto para o cálculo do módulo de elasticidade. Inicialmente foram estudados os parâmetros físicos relevantes inerentes a cada material para o método de ultrassom, para então estabelecer uma metodologia de inspeção. A técnica de pulso-eco foi capaz de encontrar as descontinuidades no compósito laminado. Para a determinação do módulo de elasticidade do concreto, a técnica de transmissão foi utilizada obtendo-se resultados satisfatórios.

Relative pleopod length as an indicator of size at sexual maturity in slipper (Scyllarides squammosus) and spiny Hawaiian (Panulirus marginatus) lobsters

Body size at gonadal maturity is described for females of the slipper lobster (Scyllarides squammosus) (Scyllaridae) and the endemic Hawaiian spiny lobster (Panulirus marginatus) (Palinuridae) based on microscopic examination of histological preparations of ovaries. These data are used to validate several morphological metrics (relative exopodite length, ovigerous condition) of functional sexual maturity. Relative exopodite length (“pleopod length”) produced consistent estimates of size at maturity when evaluated with a newly derived statistical application for estimating size at the morphometric maturation point (MMP) for the population, identified as the midpoint of a sigmoid function spanning the estimated boundaries of overlap between the largest immature and smallest adult animals. Estimates of the MMP were related to matched (same-year) characterizations of sexual maturity based on ovigerous condition — a more conventional measure of functional maturity previously used to characterize maturity for the two lobster species. Both measures of functional maturity were similar for the respective species and were within 5% and 2% of one another for slipper and spiny lobster, respectively. The precision observed for two shipboard collection series of pleopod-length data indicated that the method is reliable and not dependent on specialized expertise. Precision of maturity estimates for S. squammosus with the pleopod-length metric was similar to that for P. marginatus with any of the other measures (including conventional evidence of ovigerous condition) and greatly exceeded the precision of estimates for S. squammosus based on ovigerous condition alone. The two measures of functional maturity averaged within 8% of the estimated size at gonadal maturity for the respective species. Appendage-to-body size proportions, such as the pleopod length metric, hold great promise, particularly for species of slipper lobsters like S. squammosus for which there exist no other reliable conventional morphological measures of sexual maturity. Morphometric proportions also should be included among the factors evaluated when assessing size at sexual maturity in spiny lobster stocks; previously, these proportions have been obtained routinely only for brachyuran crabs within the Crustacea.

Age validation of quillback rockfish (Sebastes maliger) using bomb radiocarbon

Rockfishes (Sebastes spp.) support one of the most economically important f isheries of the Pacific Northwest and it is essential for sustainable management that age estimation procedures be validated for these species. Atmospheric testing of thermonuclear devices during the 1950s and 1960s created a global radiocarbon (14C) signal in the ocean environment that scientists have identified as a useful tracer and chronological marker in natural systems. In this study, we first demonstrated that fewer samples are necessary for age validation using the bomb-generated 14C signal by emphasizing the utility of the time-specific marker created by the initial rise of bomb-14C. Second, the bomb-generated 14C signal retained in fish otoliths was used to validate the age and age estimation method of the quillback rockfish (Sebastes maliger) in the waters of southeast Alaska. Radiocarbon values from the first year’s growth of quillback rockfish otoliths were plotted against estimated birth year to produce a 14C time series spanning 1950 to 1985. The initial rise in bomb-14C from prebomb levels (~ –90‰) occurred in 1959 [±1 year] and 14C levels rose relatively rapidly to peak Δ14C values in 1967 (+105.4‰) and subsequently declined through the end of the time series in 1985 (+15.4‰). The agreement between the year of initial rise of 14C levels from the quillback rockfish time series and the chronology determined for the waters of southeast Alaska from yelloweye rockfish (S. ruberrimus) otoliths validated the aging method for the quillback rockfish. The concordance of the entire quillback rockfish 14C time series with the yelloweye rockfish time series demonstrated the effectiveness of this age validation technique, confirmed the longevity of the quillback rockfish up to a minimum of 43 years, and strongly confirms higher age estimates of up

Hardware paralelo reconfigurável para identificação de alinhamentos de sequências de DNA.

Amostras de DNA são encontradas em fragmentos, obtidos em vestígios de uma cena de crime, ou coletados de amostras de cabelo ou sangue, para testes genéticos ou de paternidade. Para identificar se esse fragmento pertence ou não a uma sequência de DNA, é necessário compará-los com uma sequência determinada, que pode estar armazenada em um banco de dados para, por exemplo, apontar um suspeito. Para tal, é preciso uma ferramenta eficiente para realizar o alinhamento da sequência de DNA encontrada com a armazenada no banco de dados. O alinhamento de sequências de DNA, em inglês DNA matching, é o campo da bioinformática que tenta entender a relação entre as sequências genéticas e suas relações funcionais e parentais. Essa tarefa é frequentemente realizada através de softwares que varrem clusters de base de dados, demandando alto poder computacional, o que encarece o custo de um projeto de alinhamento de sequências de DNA. Esta dissertação apresenta uma arquitetura de hardware paralela, para o algoritmo BLAST, que permite o alinhamento de um par de sequências de DNA. O algoritmo BLAST é um método heurístico e atualmente é o mais rápido. A estratégia do BLAST é dividir as sequências originais em subsequências menores de tamanho w. Após realizar as comparações nessas pequenas subsequências, as etapas do BLAST analisam apenas as subsequências que forem idênticas. Com isso, o algoritmo diminui o número de testes e combinações necessárias para realizar o alinhamento. Para cada sequência idêntica há três etapas, a serem realizadas pelo algoritmo: semeadura, extensão e avaliação. A solução proposta se inspira nas características do algoritmo para implementar um hardware totalmente paralelo e com pipeline entre as etapas básicas do BLAST. A arquitetura de hardware proposta foi implementada em FPGA e os resultados obtidos mostram a comparação entre área ocupada, número de ciclos e máxima frequência de operação permitida, em função dos parâmetros de alinhamento. O resultado é uma arquitetura de hardware em lógica reconfigurável, escalável, eficiente e de baixo custo, capaz de alinhar pares de sequências utilizando o algoritmo BLAST.

Species Trends in Sport Fisheries, Monterey Bay, Calif., 1959-86

Three surveys spanning 28 years were examined for changes in species caught by recreational fishermen from small boats (skiffs) and commercial passenger fishing vessels (CPFV's) in California's Monterey Bay region. As fishing effort increased, the catch of certain nearshore species of rockfish, Sebastes spp., declined. CPFV fishing was conducted farther from port and in deeper water to compensate for declining abundance while most skiffs remained in traditional areas close to port. The trend toward deeper water CPFV fishing has been interrupted only temporarily by increased availability of nearshore species. Life history characteristics of rockfish including residential behavior, variable recruitment, and natural longevity contribute to a vulnerability to localized overfishing for several species.

Implementação distribuída de auto-cura em redes inteligentes de distribuição de energia elétrica utilizando árvores de extensão mínima.

A propriedade de auto-cura, em redes inteligente de distribuição de energia elétrica, consiste em encontrar uma proposta de reconfiguração do sistema de distribuição com o objetivo de recuperar parcial ou totalmente o fornecimento de energia aos clientes da rede, na ocorrência de uma falha na rede que comprometa o fornecimento. A busca por uma solução satisfatória é um problema combinacional cuja complexidade está ligada ao tamanho da rede. Um método de busca exaustiva se torna um processo muito demorado e muitas vezes computacionalmente inviável. Para superar essa dificuldade, pode-se basear nas técnicas de geração de árvores de extensão mínima do grafo, representando a rede de distribuição. Porém, a maioria dos estudos encontrados nesta área são implementações centralizadas, onde proposta de reconfiguração é obtida por um sistema de supervisão central. Nesta dissertação, propõe-se uma implementação distribuída, onde cada chave da rede colabora na elaboração da proposta de reconfiguração. A solução descentralizada busca uma redução no tempo de reconfiguração da rede em caso de falhas simples ou múltiplas, aumentando assim a inteligência da rede. Para isso, o algoritmo distribuído GHS é utilizado como base na elaboração de uma solução de auto-cura a ser embarcada nos elementos processadores que compõem as chaves de comutação das linhas da rede inteligente de distribuição. A solução proposta é implementada utilizando robôs como unidades de processamento que se comunicam via uma mesma rede, constituindo assim um ambiente de processamento distribuído. Os diferentes estudos de casos testados mostram que, para redes inteligentes de distribuição compostas por um único alimentador, a solução proposta obteve sucesso na reconfiguração da rede, indiferentemente do número de falhas simultâneas. Na implementação proposta, o tempo de reconfiguração da rede não depende do número de linhas nela incluídas. A implementação apresentou resultados de custo de comunicação e tempo dentro dos limites teóricos estabelecidos pelo algoritmo GHS.

Desenvolvimento e implementação de algoritmo para análise de dutos fabricados ou reparados com material compósito carregados com pressão interna utilizando o método dos elementos finitos.

A integridade de dutos ganha importância à medida em que o desenvolvimento da indústria expande a malha para transportar líquidos e gases num contexto de aumento das exigências ambientais. Um importante aliado para manutenção da integridade de dutos são reparos de materiais compósitos. Estes materiais apresentam baixa densidade, capacidade de direcionar resistência de acordo com as direções das solicitações, execução de reparo a frio sem necessidade de interromper produção ou grande maquinário. Este trabalho tem como objetivo desenvolver e implementar um algoritmo de elementos finitos que permita avaliar os esforços e a resistência das paredes de um tubos fabricados ou reparados com laminados de material compósito carregados com pressão interna. Entre as vantagens de desenvolver um programa tem-se: agilidade de avaliação, menor custo com licença, menores exigências computacionais, possibilidade de desenvolver o programa e o melhor entendimento da modelagem dos fenômenos. Utiliza-se como entrada do programa o diâmetro do duto, pressão interna e parâmetros do laminado. A modelagem em elementos finitos é realizada a partir da teoria clássica de laminados. Aplicando o carregamento resultante da pressão interna, determina-se os deslocamentos e são calculadas as tensões e aplicado o critério de falha de Tsai-Hill em cada camada. Estudos experimentais e numéricos encontrados na literatura foram simulados com o programa gerado e os resultados para propriedades do laminado, tensões nos dutos e pressão de ruptura apresentam concordância com os resultados da literatura.O programa ainda tem sua estrutura modificada para encontrar a pressão de falha a partir dos dados do laminado. O programa implementado permite uma avaliação rápida de resistência do reparo e possibilita avaliar rapidamente a resposta a mudanças nos parâmetros de projeto do laminado.

Lune, Wyre & Furness Fisheries Advisory Committee 20th October, 1975.

This is the report from the Lune, Wyre and Furness Fisheries Advisory Committee meeting, which was held on the 20th October 1975. The report contains information on water resources for the post 1981 period, fisheries activities, protection of fisheries and pipe crossing of the River Leven near Newby Bridge, land drainage representation on local committees, new byelaws and fishing licence duties. The section on fisheries activities looks at poaching, biological work to assess the effects of Frigg-Warrington pipeline, fish mortalities, eels netting, and migratory runs in the River Lune and Leven. The Fisheries Advisory Committee was part of the Regional Water Authorities, in this case the North West Water Authority. This preceded the Environment Agency which came into existence in 1996.

North Cumbria Fisheries Advisory Committee 24th June, 1980

This is the report from the North Cumbria Fisheries Advisory Committee meeting, which was held on the 24th June, 1980. It includes the report by the area fisheries officer on fisheries activities which comments on river conditions and fishing, migratory fish movements, and an update on Holmwrangle Hatchery. The report also includes fish mortalities, fish diseases, management work, poaching, the pipeline project with the British Gas Corporation and the plotting of the 'Alter Stone' on the Solway Estuary to assist the bailiffs in identifying the charter area boundary. The Fisheries Advisory Committee was part of the Regional Water Authorities, in this case the North West Water Authority. This preceded the Environment Agency which came into existence in 1996.

Lune, Wyre & Furness Fisheries Advisory Committee 30th June, 1980

This is the report from the Lune, Wyre and Furness Fisheries Advisory Committee meeting, which was held on the 30th June, 1980. It includes the report by the area fisheries officer on fisheries activities which comments on river conditions and fishing for salmon, sea trout and brown trout, and the recorded numbers of fish which passed through Duddon Hall, Haverthwaite, Halton, Broadraine and Basinghyll fish counters. Also covered in the report is an update on Middleton Hatchery which includes the numbers of salmon, sea trout and brown trout fry planted for various waters including the Lune, Keer, Duddon and Kent Catchment, and an update on the cage rearing of smolts for the River Leven. Finally the report adds fish mortalities, the pipeline project with the British Gas Corporation and the Rivers Leven and Kent fish distribution survey map. The Fisheries Advisory Committee was part of the Regional Water Authorities, in this case the North West Water Authority. This preceded the Environment Agency which came into existence in 1996.

North Cumbria Fisheries Advisory Committee 1st April, 1980.

This is the report from the North Cumbria Fisheries Advisory Committee meeting, which was held on the 1st April 1980. The report contains the minutes of previous meetings, draft netting rights on the River Eden, rod an line licence duties, a pipeline project by British Gas Corporation, fisheries byelaw on baiting, and information on a survey of goosanders and mergansers. It also contains the report by the area fisheries officer which looks at river conditions and fishing, general comments on fish stocks at Holmwrangle hatchery, a fish mortality on the River Wiza, salmon spawning and monthly salmon and sea trout catches for the 1979 season. The Fisheries Advisory Committee was part of the Regional Water Authorities, in this case the North West Water Authority. This preceded the Environment Agency which came into existence in 1996.

Lune, Wyre & Furness Fisheries Advisory Committee 10th April, 1980.

This is the report from the Lune, Wyre and Furness Fisheries Advisory Committee meeting, which was held on the 10th April 1980. The report contains the minutes of previous meetings, information regarding rod and line licence duties, the pipeline project by British Gas Corporation, fisheries byelaws, a survey of goosanders and mergansers and information on Pedder Pots reservoir. It also includes the report by the area fisheries officer which looks at river conditions and fishing, an update on Middleton Hatchery and the cage rearing of smolts for the River Leven. It also covers stockings carried out by Angling Associations, U.D.N. fish disease and monthly salmon and sea trout catches for the 1979 season. The Fisheries Advisory Committee was part of the Regional Water Authorities, in this case the North West Water Authority. This preceded the Environment Agency which came into existence in 1996.

Otimização multi-objetivo de projetos de redes de transporte dutoviário de gás natural

Dutos de transmissão são tubulações especialmente desenvolvidas para transportar produtos diversos a longas distâncias e representam a forma mais segura e econômica de transporte para grandes quantidades de fluidos. Os dutos de gás natural, denominados gasodutos, são usados para transportar o gás desde os campos de produção até os centros consumidores, onde o gás é inserido em redes de distribuição para entrega aos consumidores finais. Os gasodutos de transporte apresentam diversas características de monopólio natural, que são o principal argumento econômico para sua regulação. A regulação visa garantir que esta atividade seja explorada de maneira eficiente, refletindo em tarifas de transporte justas para os consumidores e que proporcionem o retorno adequado aos investidores, levando-se em consideração a quantidade de gás transportado. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo propor metodologias de otimização multi-objetivo de projetos de redes de gasodutos de transporte, envolvendo métodos a posteriori. O problema de otimização formulado contempla restrições associadas ao escoamento do gás e o comportamento das estações de compressão. A solução do problema fornece um conjunto de projetos ótimos de redes de transporte em função da maximização da quantidade de gás natural transportado e da minimização da tarifa associada a esse serviço. A ferramenta foi aplicada a diversos estudos de caso com configurações típicas da indústria de transporte de gás natural. Os resultados mostraram que as metodologias propostas são capazes de fornecer subsídios que permitem ao tomador de decisão do ponto de vista regulatório realizar uma análise de trade-off entre a quantidade de gás transportado e a tarifa, buscando assim atender ao interesse da sociedade em relação à exploração do serviço de transporte

Análise dinâmica e verificação à fadiga de obras de arte rodoviárias mistas (aço-concreto) submetidas ao tráfego de veículos sobre o pavimento irregular.

As pontes rodoviárias metálicas e mistas (aço-concreto) são submetidas a um grande número de carregamentos repetitivos de diferentes magnitudes, ao longo do tempo. Estas ações dinâmicas podem causar a nucleação de fraturas ou mesmo a propagação destas sobre o sistema estrutural. A depender da magnitude, estes efeitos podem comprometer o sistema estrutural e a sua confiabilidade, além de reduzir a vida útil das pontes. Assim sendo, neste trabalho de pesquisa foi investigada a resposta dinâmica de uma ponte mista (aço-concreto), simplesmente apoiada, com vão de 40,0 m, submetida ao tráfego de veículos sobre a superfície irregular do pavimento. Para tal um modelo numérico representativo do sistema estrutural foi desenvolvido com base no emprego do programa ANSYS, por meio do uso de técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos. Um estudo paramétrico foi desenvolvido para identificar, de forma qualitativa e quantitativa, o efeito das irregularidades do pavimento sobre o comportamento dinâmico da ponte mista investigada. Em seguida, a verificação do projeto à fadiga do sistema misto foi realizada, com base no emprego do algoritmo de contagem de ciclos Rainflow e em curvas S-N associadas às principais normas de projeto sobre o tema. As conclusões deste trabalho de pesquisa alertam aos engenheiros estruturais para a possibilidade concreta acerca do aumento do dano por fadiga, relacionado às ações dinâmicas de veículos trafegando sobre o tabuleiro de pontes em aço e mistas (aço-concreto).

Simulação numérica de dutos enterrados, submetidos à perda de apoio e elevação localizada.

Os recentes desastres ocorridos no país, como o rompimento da adutora em Campo Grande e os desastres relacionados às enchentes urbanas, mostram a necessidade de desenvolvimento de pesquisas científicas que auxiliem na compreensão e no dimensionamento das estruturas projetadas para atender a demanda da população. Os métodos analíticos e experimentais mais utilizados possuem algumas limitações de ordem teórica ou prática. Por outro lado, os métodos numéricos, capazes de simular etapas construtivas e envolver materiais com diferentes modelos constitutivos numa mesma análise, buscam atender às necessidades práticas dos projetos de geotecnia e, ao mesmo tempo, complementam os modelos analíticos e experimentais. Nesse trabalho foram realizadas comparações entre resultados obtidos em ensaios experimentais e resultados extraídos do modelo computacional, buscando aumentar a compreensão sobre a interação solo-estrutura em relação à distribuição de tensões mobilizadas e aos deslocamentos e deformações provocados. A simulação numérica foi feita com a utilização do PLAXIS/3D, software de análise geotécnica baseado no método dos elementos finitos. Os ensaios foram confeccionados na Escola de Engenharia de São Carlos/USP por Costa (2005) e envolveram dutos enterrados submetidos à perda de apoio ou elevação localizada. O estudo experimental foi realizado através de modelos físicos compostos por um maciço de areia pura, contendo um tubo repousando sobre um alçapão no centro do vão. Os modelos físicos foram equipados com instrumental capaz de medir as deflexões e as deformações específicas ao longo do duto, além das tensões totais no maciço de solo circundante e na base do equipamento.