X-ray and gamma irradiation effects on dipole defects in CaF2 : La, Yb, Al

Impurity-interstitial dipoles in calcium fluoride solutions with Al3+, Yb3+ and La3+ fluorides were studied using the thermally stimulated depolarization current (TSDC) technique. The dipolar complexes are formed by substitutional trivalent ions in Ca2+ sites and interstitial fluorine in nearest neighbor sites. The relaxations observed at 150 K are assigned to dipoles nnR(S)(3+)- F-i(-) (R-S = La or Yb). The purpose of this work is to study the processes of energy storage in the fluorides following X-ray and gamma irradiation. Computer modelling techniques are used to obtain the formation energy of dipole defects. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Flexibility and inhibitor binding in Cdc25 phosphatases

Cdc25 phosphatases involved in cell cycle checkpoints are now active targets for the development of anti-cancer therapies. Rational drug design would certainly benefit from detailed structural information for Cdc25s. However, only apo- or sulfate-bound crystal structures of the Cdc25 catalytic domain have been described so far. Together with previously available crystalographic data, results from molecular dynamics simulations, bioinformatic analysis, and computer-generated conformational ensembles shown here indicate that the last 30-40 residues in the C-terminus of Cdc25B are partially unfolded or disordered in solution. The effect of C-terminal flexibility upon binding of two potent small molecule inhibitors to Cdc25B is then analyzed by using three structural models with variable levels of flexibility, including an equilibrium distributed ensemble of Cdc25B backbone conformations. The three Cdc25B structural models are used in combination with flexible docking, clustering, and calculation of binding free energies by the linear interaction energy approximation to construct and validate Cdc25B-inhibitor complexes. Two binding sites are identified on top and beside the Cdc25B active site. The diversity of interaction modes found increases with receptor flexibility. Backbone flexibility allows the formation of transient cavities or compact hydrophobic units on the surface of the stable, folded protein core that are unexposed or unavailable for ligand binding in rigid and densely packed crystal structures. The present results may help to speculate on the mechanisms of small molecule complexation to partially unfolded or locally disordered proteins.

Effect of SO(2) on the Transport Properties of an Imidazolium Ionic Liquid and Its Lithium Solution

Transport coefficients have been measured as a function of the concentration of sulfur dioxide, SO(2), dissolved in 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)-imide, [BMMI][Tf(2)N], as well as in its lithium salt solution, Li[Tf(2)N]. The SO(2) reduces viscosity and density and increases conductivity and diffusion coefficients in both the neat [BMMI] [Tf(2)N] and the [BMMI][Tf(2)N]-Li[Tf(2)N] solution. The conductivity enhancement is not assigned to a simple viscosity effect; the weakening of ionic interactions upon SO(2) addition also plays a role. Microscopic details of the SO(2) effect were unraveled using Raman spectroscopy and molecular dynamics (MD) simulations. The Raman spectra suggest that the Li(+)-[Tf(2)N] interaction is barely affected by SO(2), and the SO(2)-[Tf(2)N] interaction is weaker than previously observed in an investigation of an ionic liquid containing the bromide anion. Transport coefficients calculated by MD simulations show the same trend as the experimental data with respect to SO(2) content. The MD simulations provide structural information on SO(2) molecules around [Tf(2)N], in particular the interaction of the sulfur atom of SO(2) with oxygen and fluorine atoms of the anion. The SO(2)-[BMMI] interaction is also important because the [BMMI] cations with above-average mobility have a larger number of nearest-neighbor SO(2) molecules.

Alkoxy Chain Effect on the Viscosity of a Quaternary Ammonium Ionic Liquid: Molecular Dynamics Simulations

The viscosity of ionic liquids based on quaternary ammonium cations is reduced when one of the alkyl chains is replaced by an alkoxy chain (Zhou et al. Chem. Eur. J. 2005, 11, 752.). A microscopic picture of the role played by the ether function in decreasing the viscosity of quaternary ammonium ionic liquids is provided here by molecular dynamics (MD) simulations. A model for the ionic liquid N-ethyl-N,N-dimethyl-N-(2-methoxyethyl)ammonium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, MOENM(2)E TFSI, is compared to the tetraalky-lammonium counterpart. The alkoxy derivative has lower viscosity, higher ionic diffusion coefficients, and higher conductivity than the tetraalkyl system at the same density and temperature. A clear signature of the ether function on the liquid structure is observed in cation-cation correlations, but not in anion-anion or anion-cation correlations. In both the alkyl and the alkoxy ionic liquids, there is aggregation of long chains of neighboring cations within micelle-like structures. The MD simulations indicate that the less effective assembly between the more flexible alkoxy chains, in comparison to alkyl chains, is the structural reason for higher ionic mobility in MOENM(2)E TFSI.

Shielding of ionic interactions by sulfur dioxide in an ionic liquid

The effect of adding SO(2) on the structure and dynamics of 1-butyl-3-methylimidazolium bromide (BMIBr) was investigated by low-frequency Raman spectroscopy and molecular dynamics (MD) simulations. The MD simulations indicate that the long-range structure of neat BMIBr is disrupted resulting in a liquid with relatively low viscosity and high conductivity, but strong correlation of ionic motion persists in the BMIBr-SO(2) mixture due to ionic pairing. Raman spectra within the 5 < omega < 200 cm(-1) range at low temperature reveal the short-time dynamics, which is consistent with the vibrational density of states calculated by MD simulations. Several time correlation functions calculated by MD simulations give further insights on the structural relaxation of BMIBr-SO(2).

Sistema de produção sincronizado : uma aplicação em processos produtivos de propriedade contínuos segundo a teoria das restrições

Este trabalho de conclusão investiga o efeito da geração de estoques intermediários nos indicadores principais empregados na Teoria das Restrições (Ganho, Despesa Operacional e Inventário) em uma unidade industrial de processo produtivo de Propriedade contínuo, que emprega embalagens, matérias-primas obtidas em larga escala e cadeias logísticas de longo curso. Este tipo de indústria produz bens de consumo imediato, com pouca variabilidade, de modo “empurrado”. A principal conseqüência é a perda do sincronismo na cadeia logística, resultando em uma grande quantidade de estoques intermediários e custos crescentes, relacionados principalmente ao custo de manutenção destes estoques. Através dos cinco passos de focalização e das ferramentas lógicas da Teoria das Restrições, propõe-se uma alternativa gerencial, que inclui o algoritmo Tambor-Pulmão-Corda e insere a organização em um processo de melhoria contínua, cujos impactos são avaliados por simulação computacional. Através de técnicas estatísticas e software apropriados, constrói-se um modelo de simulação computacional baseado em dados reais de uma planta produtora de cimento. A partir deste modelo, diferentes cenários são testados, descobrindo-se a condição ótima. Chega-se a uma conclusão, considerando a mudança na política de geração de estoques intermediários e seus impactos na redução de custos e riscos.

Desenvolvimento de um programa de simulação computacional de sistemas de aquecimento solar para água

Esta Tese apresenta uma análise do comportamento térmico de um sistema de aquecimento solar operando por termossifão. Neste tipo de sistema o fluido no coletor solar é circulado por convecção natural, que acontece devido à diferença de massa específica da água ao longo circuito. Nestes sistemas a vazão mássica varia ao longo do dia e do ano, dependendo, dentre outros fatores, da irradiância solar absorvida, do perfil de temperaturas da água no sistema, da geometria, do volume e do perfil de demanda de água quente. Para uma avaliação detalhada do comportamento térmico de aquecedores solares operando por termossifão foram realizados ensaios experimentais e cálculos teóricos. Os resultados dos experimentos concordaram com aqueles apresentados na literatura e sua análise fundamentou o desenvolvimento do aplicativo TermoSim, um programa de simulação computacional do comportamento térmico de sistemas de aquecimento de água com energia solar. O tratamento matemático adotado no TermoSim compreende a modelagem dos coletores solares de acordo com a teoria de Hottel-Bliss-Whillier. O reservatório térmico é modelado com estratificação térmica, convecção e condução entre as camadas. A vazão mássica é obtida a partir do balanço da quantidade de movimento no circuito. Os modelos matemáticos empregados na construção do aplicativo TermoSim foram validados através do confronto dos resultados simulados com medidas experimentais. Foi demonstrado que a utilização destes modelos é adequada e permite reproduzir com precisão o comportamento térmico dos coletores solares e do reservatório térmico. Além do programa TermoSim, foi também desenvolvido o programa TermoDim, que é uma ferramenta para o dimensionamento de sistemas de aquecimento solar, que requer apenas o conhecimento dos parâmetros geométricos do sistema, dados meteorológicos em média mensal e informação a respeito do volume de demanda. O TermoDim é apropriado para estimar o desempenho de aquecedores solares operando por termossifão com tanques verticais e horizontais. O método de dimensionamento do TermoDim é baseado na correlação para a eficiência média mensal obtida neste trabalho a partir de um grande número de simulações.

Precificação em orquestradores de informação: maximizando redes estáveis

Em redes de inovação baseadas em trocas de informação, o agente orquestrador se apropria das informações dos atores periféricos, gera inovação e distribui em forma de valor agregado. É sua função promover a estabilidade na rede fazendo com que a mesma tenha taxas não negativas de crescimento. Nos mercados de análise de crédito e fraude, por exemplo, ou bureaus funcionam como agentes orquestradores, concentrando as informações históricas da população que são provenientes de seus clientes e fornecendo produtos que auxiliam na tomada de decisão. Assumindo todas as empresas do ecossistema como agentes racionais, a teoria dos jogos se torna uma ferramenta apropriada para o estudo da precificação dos produtos como mecanismo de promoção da estabilidade da rede. Este trabalho busca identificar a relação de diferentes estruturas de precificação promovidas pelo agente orquestrador com a estabilidade e eficiência da rede de inovação. Uma vez que o poder da rede se dá pela força conjunta de seus membros, a inovação por esta gerada varia de acordo com a decisão isolada de cada agente periférico de contratar o agente orquestrador ao preço por ele estipulado. Através da definição de um jogo teórico simplificado onde diferentes agentes decidem conectar-se ou não à rede nas diferentes estruturas de preços estipuladas pelo agente orquestrador, o estudo analisa as condições de equilíbrio conclui que o equilíbrio de Nash implica em um cenário de estabilidade da rede. Uma conclusão é que, para maximizar o poder de inovação da rede, o preço a ser pago por cada agente para fazer uso da rede deve ser diretamente proporcional ao benefício financeiro auferido pela inovação gerada pela mesma. O estudo apresenta ainda uma simulação computacional de um mercado fictício para demonstração numérica dos efeitos observados. Através das conclusões obtidas, o trabalho cobre uma lacuna da literatura de redes de inovação com agentes orquestradores monopolistas em termos de precificação do uso da rede, servindo de subsídio de tomadores de decisão quando da oferta ou demanda dos serviços da rede.

Uma análise dos leilões de partilha de produção do pré-sal através de simulação computacional

O presente trabalho consiste na aplicação da simulação computacional como método de aprofundamento do estudo de mecanismos de leilões aplicados na alocação do direito de exploração das reservas de petróleo da camada do pré-sal. A camada do pré-sal está localizada na costa brasileira e apresenta um grande potencial em termos de reserva de óleo e gás. A função lance aplicada para os participantes criados computacionalmente foi estimada com base em dados experimentais e segue uma função exponencial. A simulação possibilita reproduzir o modelo de leilão considerando todas as características e parâmetros dos experimentos sem incorrer no custo da realização de novas sessões de leilão com participantes reais. Os leilões estudados foram o leilão de valores privados de 1° preço e o leilão de valores privados de 2° preço. Através dos resultados obtidos identificou-se que o leilão de valores privados de 1° preço é menos arriscado que o leilão de valores privados de 2° preço; no leilão com simetria, o Princípio de Equivalência de Receita é válido; a eficiência observada é menor em leilões assimétricos; o leilão de 2° preço comparado com o de 1° preço apresenta um tradeoff entre a eficiência e a receita do governo; e que considerando o aprendizado dos participantes, não se observam alterações significativas nas estatísticas analisadas à medida que os participantes se tornam mais experientes.

Um método de linearização local com passo adaptativo para solução numérica de equações diferenciais estocásticas com ruído aditivo

Neste trabalho apresentamos um novo método numérico com passo adaptativo baseado na abordagem de linearização local, para a integração de equações diferenciais estocásticas com ruído aditivo. Propomos, também, um esquema computacional que permite a implementação eficiente deste método, adaptando adequadamente o algorítimo de Padé com a estratégia “scaling-squaring” para o cálculo das exponenciais de matrizes envolvidas. Antes de introduzirmos a construção deste método, apresentaremos de forma breve o que são equações diferenciais estocásticas, a matemática que as fundamenta, a sua relevância para a modelagem dos mais diversos fenômenos, e a importância da utilização de métodos numéricos para avaliar tais equações. Também é feito um breve estudo sobre estabilidade numérica. Com isto, pretendemos introduzir as bases necessárias para a construção do novo método/esquema. Ao final, vários experimentos numéricos são realizados para mostrar, de forma prática, a eficácia do método proposto, e compará-lo com outros métodos usualmente utilizados.

A Numerical method for the semilinear stochastic transport equation

Trabalho apresentado no XXXV CNMAC, Natal-RN, 2014.

A methodology for building energy modelling and calibration in warm climates

PEDRINI, Aldomar; WESTPHAL, F. S.; LAMBERT, R.. A methodology for building energy modelling and calibration in warm climates. Building And Environment, Australia, n. 37, p.903-912, 2002. Disponível em: . Acesso em: 04 out. 2010.

Modos projetuais de simulação: uso de ferramentas de simulação térmica no processo projetual de arquitetura

This thesis aims to describe and demonstrate the developed concept to facilitate the use of thermal simulation tools during the building design process. Despite the impact of architectural elements on the performance of buildings, some influential decisions are frequently based solely on qualitative information. Even though such design support is adequate for most decisions, the designer will eventually have doubts concerning the performance of some design decisions. These situations will require some kind of additional knowledge to be properly approached. The concept of designerly ways of simulating focuses on the formulation and solution of design dilemmas, which are doubts about the design that cannot be fully understood nor solved without using quantitative information. The concept intends to combine the power of analysis from computer simulation tools with the capacity of synthesis from architects. Three types of simulation tools are considered: solar analysis, thermal/energy simulation and CFD. Design dilemmas are formulated and framed according to the architect s reflection process about performance aspects. Throughout the thesis, the problem is investigated in three fields: professional, technical and theoretical fields. This approach on distinct parts of the problem aimed to i) characterize different professional categories with regards to their design practice and use of tools, ii) investigate preceding researchers on the use of simulation tools and iii) draw analogies between the proposed concept, and some concepts developed or described in previous works about design theory. The proposed concept was tested in eight design dilemmas extracted from three case studies in the Netherlands. The three investigated processes are houses designed by Dutch architectural firms. Relevant information and criteria from each case study were obtained through interviews and conversations with the involved architects. The practical application, despite its success in the research context, allowed the identification of some applicability limitations of the concept, concerning the architects need to have technical knowledge and the actual evolution stage of simulation tools

Análise de métodos para aplicação de ventilação natural em projetos de edificações em Natal-RN

Natural ventilation is an efficient bioclimatic strategy, one that provides thermal comfort, healthful and cooling to the edification. However, the disregard for quality environment, the uncertainties involved in the phenomenon and the popularization of artificial climate systems are held as an excuse for those who neglect the benefits of passive cooling. The unfamiliarity with the concept may be lessened if ventilation is observed in every step of the project, especially in the initial phase in which decisions bear a great impact in the construction process. The tools available in order to quantify the impact of projected decisions consist basically of the renovation rate calculations or computer simulations of fluids, commonly dubbed CFD, which stands for Computational Fluid Dynamics , both somewhat apart from the project s execution and unable to adapt for use in parametric studies. Thus, we chose to verify, through computer simulation, the representativeness of the results with a method of simplified air reconditioning rate calculation, as well as making it more compatible with the questions relevant to the first phases of the project s process. The case object consists of a model resulting from the recommendations of the Código de Obras de Natal/ RN, customized according to the NBR 15220. The study has shown the complexity in aggregating a CFD tool to the process and the need for a method capable of generating data at the compatible rate to the flow of ideas and are discarded during the project s development. At the end of our study, we discuss the necessary concessions for the realization of simulations, the applicability and the limitations of both the tools used and the method adopted, as well as the representativeness of the results obtained