Identificação de danos estruturais a partir do modelo de superfície de resposta

A identificação de danos estruturais é uma questão de fundamental importância na engenharia, visto que uma estrutura está sujeita a processos de deterioração e a ocorrência de danos durante a sua vida útil. A presença de danos compromete o desempenho e a integridade estrutural, podendo colocar vidas humanas em risco e resultam em perdas econômicas consideráveis. Técnicas de identificação de danos estruturais e monitoramento de estruturas fundamentadas no ajuste de um Modelo de Elementos Finitos (MEF) são constantes na literatura especializada. No entanto, a obtenção de um problema geralmente mal posto e o elevado custo computacional, inerente a essas técnicas, limitam ou até mesmo inviabilizam a sua aplicabilidade em estruturas que demandam um modelo de ordem elevada. Para contornar essas dificuldades, na formulação do problema de identificação de danos, pode-se utilizar o Modelo de Superfície de Reposta (MSR) em substituição a um MEF da estrutura. No presente trabalho, a identificação de danos estruturais considera o ajuste de um MSR da estrutura, objetivando-se a minimização de uma função de erro definida a partir das frequências naturais experimentais e das correspondentes frequências previstas pelo MSR. Estuda-se o problema de identificação de danos estruturais em uma viga de Euler-Bernoulli simplesmente apoiada, considerando as frequências naturais na formulação do problema inverso. O comportamento de uma viga de Euler-Bernoulli simplesmente apoiada na presença de danos é analisado, com intuito de se verificar as regiões onde a identificação dos mesmos pode apresentar maior dificuldade. No processo de identificação de danos, do presente trabalho, são avaliados os tipos de superfícies de resposta, após uma escolha apropriada do tipo de superfície de resposta a ser utilizado, determina-se a superfície de resposta considerando os dados experimentais selecionados a partir do projeto ótimo de experimentos. A utilização do método Evolução Diferencial (ED) no problema inverso de identificação de danos é considerado inerente aos resultados numéricos obtidos, a estratégia adotada mostrou-se capaz de localizar e quantificar os danos com elevada acurácia, mostrando a potencialidade do modelo de identificação de danos proposto.

Planejamento de recursos hídricos de áreas rurais degradadas: aplicação do modelo SWAT em bacia hidrográfica experimental na região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro.

A degradação ambiental do Noroeste do Estado do Rio de Janeiro tem se intensificado nas últimas décadas devido às práticas agrícolas não preservacionistas. Esta situação, que decorre do uso inadequado do solo, tem implicado em mudanças na oferta hídrica em grau variável nos municípios da região com prejuízos econômicos nas atividades dos pequenos e médios proprietários rurais e na qualidade de vida. A abordagem para enfrentar problemas deste tipo depende da participação efetiva das instâncias de governo e dos órgãos responsáveis pela gestão dos recursos hídricos. No âmbito da hidrologia os modelos hidrológicos com base no uso e ocupação do solo são ferramentas que podem auxiliar com ótimo custo e benefício a geração de informações em bacias hidrográficas, instrumentadas ou não. Os modelos são úteis ao planejamento e à tomada de decisão por possibilitarem a previsão de vazões e simulação de cenários sobre o uso do solo e qualidade da água. Neste sentido, o presente estudo pretende dar sua contribuição ao avaliar a adequabilidade do modelo SWAT simular o processo chuva-vazão na microbacia experimental de Santa Maria e Cambiocó, com 13,5 km2, localizada na região hidrográfica do rio Muriaé, afluente do rio Paraíba do Sul. O SWAT tem sido empregado em bacias agrícolas nos EUA, na Europa e, atualmente, na China, sudeste asiático e Irã, entre outros países, e na última década maior inserção no meio acadêmico brasileiro. A versão 2005 do modelo foi utilizada por meio da sua interface SIG para simular as vazões médias diárias com base na precipitação medida no intervalo de 15 minutos no período de 2005/2006. As vazões simuladas foram comparadas com as vazões observadas no exutório da microbacia. Foram testadas as ferramentas de análise de sensibilidade e autocalibração. O método de calibração manual foi usado para o ajuste por tentativa e erro. Os parâmetros ajustados corresponderam ao CN2 e ESCO. Os valores obtidos na calibração para os coeficientes estatísticos R2, NSE, PBIAS e RSR foram 0,80, 0,80, 7,02 e 0,45, respectivamente, indicando escore muito bom, o que foi confirmado pela inspeção dos hidrogramas. As saídas validadas para período diferente da calibração forneceram para os mesmos coeficientes os valores 0,84, 0,80, 25,92 e 0,44. Os dois primeiros, com escore muito bom. O valor de PBIAS, no limite do satisfatório, e RSR, muito bom. O desempenho permitiu concluir que a simulação com o SWAT foi adequada. Em relação às pesquisas que têm sido realizadas no Brasil os valores obtidos para os indicadores foram semelhantes, indicando a capacidade do modelo para novos estudos nesta microbacia que considerem os usos consuntivos e cenários de uso do solo.

Ensaios de tratabilidade de águas residuárias da indústria de piso de madeira por processos oxidativos avançados: ozônio e UV-C.

A indústria moveleira em geral e de piso de madeira é caracterizada por processos a seco. Em decorrência da limpeza e lavagem de maquinário e superfícies gera águas residuárias em baixos volumes porém altamente contaminadas com substâncias recalcitrantes de difícil tratamento. Com o objetivo de oferecer uma alternativa tecnológica de fácil operação (com uso mínimo de reagentes químicos), capaz de tratar tais águas, reduzir toxicidade e aumentar biodegradabilidade do efluente, viabilizando desta forma uma etapa subsequente de tratamento biológico, o presente trabalho conduziu ensaios de tratabilidade baseados em processos oxidativos avançados com águas residuárias provenientes de lavagens em uma indústria de piso de madeira em Nybro, Suécia, com DQO inicial de aproximadamente 45.000 mg/L e pH de 2,3-2,6. Após tratamento primário in situ com redução de 89% de DQO, os seguintes processos geradores de radicais OH foram testados em escala de laboratório: ozonização sem ajuste de pH (Etapa I); ozonização com ajuste de pH (Etapa II); e ozonização + UV-C com ajuste de pH (Etapa III). Os experimentos foram realizados em semi-batelada, utilizando-se um aparato com dois reatores conectados (de O3 e de UV), entre os quais foi mantido fluxo de recirculação em contracorrente com o gás. Para o desenho experimental, utilizou-se a metodologia de planejamento fatorial do tipo Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) utilizando-se como variáveis independentes, (i) vazão de recirculação entre os reatores (VR) com níveis variando de 0,3 a 3L/min; (ii) concentração de O3 na mistura gasosa injetada ([O3]) ou modo de dosagem cujos níveis variaram de 40 a 115 g/Nm3 e; (iii) pH inicial (Etapas II e III) com níveis que variaram de 3 a 11. A quantidade total de O3 fornecida até o final de cada ensaio foi fixada em 2 gramas de O3 para cada grama de DQO inicial (2:1). A eficiência de cada tratamento foi avaliada em função da redução de DQO, da remoção de COT e do consumo de O3. Para ozonização sem ajuste de pH foram alcançadas reduções de DQO e COT de 65 e 31% respectivamente. No tratamento com ajuste de pH sem UV, foram alcançadas reduções de DQO e COT de 85% e 43% com pHinicial = 7,0 enquanto que no tratamento com UV foi alcançada redução de DQO e COT de 93% e 56% respectivamente, com pHi = 9,38. Os resultados de respirometria com os efluentes dos tratamentos indicaram que a ozonização destas águas em pH baixo pode resultar na geração de subprodutos menos biodegradáveis. Entretanto, tais produtos não são gerados quando a ozonização é realizada em pH mais elevado (7,0), mesmo sem aplicação de UV, com doses de O3:DQOinicial menores que 1:1. O tratamento por ozonização pode, portanto, ser aplicado como uma etapa intermediária de tratamento das águas residuárias em questão, inclusive precedendo o tratamento biológico.

A inovação e sua representação por servidores da carreira de Gestão, Planejamento e Infraestrutura em Ciência e Tecnologia

O presente estudo teve o propósito de investigar como a inovação é retratada por servidores da carreira de Gestão, Planejamento e Infraestrutura em Ciência e Tecnologia, pertencente ao Plano de Carreiras da área de ciência e tecnologia, a partir das representações sociais geradas por analistas em ciência e tecnologia e assistentes em ciência e tecnologia, em efetivo exercício nas instituições vinculadas ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação, localizadas na cidade do Rio de Janeiro. Os procedimentos de análise dos dados coletados foram realizados de acordo com a abordagem estrutural das representações sociais aplicados ao grupo de participantes e subgrupos formados por: analistas em ciência e tecnologia e assistentes em ciência e tecnologia, servidores com idade inferior a cinquenta anos e idade igual ou superior a cinquenta anos, e respondentes com e sem experiência no processo de implantação da inovação, respectivamente. Ao final, não foi identificada nenhuma diferença significativa entre as representações sociais do grupo e dos subgrupos, e constatou-se que os servidores relacionam a inovação à tecnologia, novidade, criatividade e mudança, indicando uma tendência de concebê-la sob um viés tradicional, voltado à ideia de inovação enquanto um novo objeto técnico; não se observou nas representações sociais, a presença de elementos associados à perspectiva sistêmica que considera a inovação como decorrência da interação entre todos os agentes envolvidos no processo. A pesquisa também examinou a opinião dos servidores acerca de alguns aspectos referentes à prontidão ao uso da tecnologia (inovação) e às dimensões constitutivas de uma ambiência inovadora: as respostas revelaram que o uso de novas tecnologias seria tão gratificante tanto quanto a aprendizagem sobre as mesmas como possibilidade, inclusive, de atualização profissional, e, ainda, que o reconhecimento da organização, o trabalho em equipe e com troca de conhecimento e aprendizagem, a comunicação entre líderes e grupos envolvidos nas atividades, bem como a criação de um espaço para compartilhar críticas e opiniões, seriam fatores habilitadores da inovação. Os resultados registrados podem contribuir para estudos e debates dedicados à gestão do processo de inovação e de pessoas, e, por conseguinte, da efetivação das políticas de inovação no contexto da administração pública federal

Estudo do fator de forma de área em reparo com chapa colada em tubulações com furo

Este trabalho tem por finalidade o estudo da resistência à pressão hidrostática do reparo realizado com chapa de aço de baixo carbono, colada com adesivo estrutural à base de epóxi em tubulações de aço com furo. Tubulações de parede fina, sob pressão interna, a tensão na direção longitudinal é a metade da tensão circunferencial do tubo, deste modo, o fator de forma da área do reparo, ou seja, a variação das dimensões da chapa nas direções longitudinal e circunferencial do tubo foi investigado. A influência da força de falha do reparo, quando varia-se a dimensão da chapa nas direções citadas, foram analisadas estatisticamente utilizando-se um planejamento fatorial de experimentos. Altos valores de resistência hidrostática do reparo foram encontrados (em torno de 240 bar) quando comparados com as pressões normais de trabalho (em torno de 70 bar) de uma tubulação similar as utilizadas nos testes. Os resultados da pressão de falha do reparo dos 10 grupos analisados apresentaram desvios padrão pequenos, menor que 12 %, demonstrando a eficiência dos procedimentos adotados na confecção do reparo. Os estudos demonstram a não existência de um fator de forma na resistência do reparo devido a variação nas dimensões da chapa nas direções longitudinal e circunferencial do tubo bem como a alta influência na resistência do reparo quando aumenta a área da chapa. Os resultados apontam para o desenvolvimento de um novo procedimento de reparo de contingência.

Federalismo e gestão metropolitana: subsídios para o planejamento territorial dos serviços de saúde.

Esta tese analisou o planejamento, a gestão e a configuração do sistema de saúde na região metropolitana do estado do Rio de Janeiro. Tem com base o referencial teórico do federalismo e apoiou-se em pesquisa qualitativa de caráter descritivo. A pesquisa versou sobre aspectos político-institucionais; normativos, organizacionais; práticos e estruturais da rede de serviços de saúde na região. A análise empreendida aponta as características do modelo tridimensional do federalismo brasileiro a Constituição Federal de 1988 transfere o poder de instituir regiões metropolitanas aos estados, mas na prática, anula a capacidade de intervenção nos municípios e reduz o papel político e administrativo dos estados. Entre os desafios apontados pela tese estão: o comportamento autárquico dos municípios; a disparidade existente entre eles; o enfraquecimento do papel de coordenação do governo estadual; a descontinuidade e pouca integração entre políticas públicas para as regiões metropolitanas; a falta de experiência em planejamento regional e intersetorial; a necessidade de institucionalizar um órgão metropolitano que, entre outras funções, estabeleça fundos financeiros, com definição de fontes de receitas e critérios de alocação de recursos regionais. Quanto à política de regionalização da saúde análise da capacidade instalada dos municípios na integração de serviços de saúde regionais , a tese destaca as fragilidades e desigualdades na distribuição da oferta de serviços; a relação concorrencial entre os municípios para incorporar maior força produtiva qualificada, a oferta de serviços especializados, o adensamento e a concentração de serviços e profissionais de saúde no núcleo metropolitano (a cidade do Rio de Janeiro). O trabalho destaca o potencial de atuação do novo pacto de gestão, representado pelo Contrato Organizativo de Ação Pública em Saúde (COAP) e dos Mapas de Saúde como instrumentos político-institucionais na regulação regional e metropolitana da saúde. Apesar disso, sinaliza que avanços na governança regional serão possíveis com a institucionalização de um órgão que tenha autonomia para tomada de decisões regionais. O estudo reforça a importância da revalorização da gestão das regiões metropolitanas e o potencial de conectividade entre as políticas públicas urbanas através da organização de redes de serviços públicos na agenda política em detrimento das práticas municipalistas.

Perfil dos HPA prioritários na exaustão de veículo a diesel, no combustível diesel utilizado durante os ensaios de emissão veicular e no óleo lubrificante do motor

As concentrações na exaustão e os fatores de emissão dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) prioritários de um veículo a diesel e as suas respectivas concentrações no diesel usado durante os ensaios de emissão veicular foram determinados com a finalidade de estimar a contribuição dos HPA provenientes do combustível nas emissões. Os produtos da combustão foram coletados diretamente nas emissões brutas do escapamento, utilizando um sistema de amostragem a volume constante sem diluição dos gases da exaustão. Os HPA associados ao MP foram amostrados de forma estratificada, utilizando um impactador em cascata MOUDI e filtros de fibra de vidro como substratos, e os HPA em fase gasosa foram amostrados usando cartuchos de amberlite XAD-2. A concentração dos HPA no óleo lubrificante do motor também foi monitorada ao longo do tempo até a sua troca após 12.000 km de uso. Após a extração e tratamento das amostras, a identificação e quantificação dos HPA foram realizadas, utilizando cromatografia de fase gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM) com injetor de grande volume de vaporização com a temperatura programável (PTV-LVI). Cinco variáveis do PTV-LVI foram otimizadas, utilizando planejamento de experimentos, o que permitiu obter limites de detecção menores do que 2,0 g L-1. Somente 7 dos 16 HPA prioritários foram identificados na exaustão: NAP, ACY, ACE, FLU, FEN, FLT e PYR. Os ensaios de emissão veicular foram realizados com o veículo em modo estacionário, sem aplicação de carga e com baixa velocidade de rotação do motor (1500 rpm), utilizando um diesel com menor teor de enxofre (10 mg kg-1) e com 5% v/v de biodiesel. Esses fatores possivelmente contribuíram para reduzir as emissões dos outros 9 HPA a valores abaixo dos limites de detecção do método desenvolvido. Aproximadamente 80% da massa dos HPA totais associados ao MP estavam presentes em partículas com tamanho entre 1,0 m e 56 nm, e aproximadamente 4,5% estavam presentes em partículas menores do que 56 nm. Partículas menores que 2,5 m são facilmente inaladas e depositadas no trato respiratório e na região alveolar, justificando a preocupação com relação às emissões de HPA associados a partículas provenientes da exaustão veicular de motores a diesel. Somente 5 dos 7 HPA identificados na exaustão foram detectados no diesel: NAP, ACY, FLU, FEN e PYR. A razão entre os fatores de emissão (g L-1diesel) dos HPA na exaustão e suas respectivas concentrações do diesel (g L-1) variaram de 0,01 0,02 a 0,05 0,029, dependendo do HPA. Esses valores indicam que pelo menos 95 a 99% dos HPA identificados no diesel foram destruídos e/ou transformados em outros compostos durante a combustão, e/ou foram retidos no reservatório do óleo lubrificante. Por outro lado, os HPA que tiveram maiores concentrações no diesel também apresentaram maiores fatores de emissão, o que sugere que os HPA provenientes do diesel possuem uma contribuição significativa para as emissões dos HPA totais. O perfil dos HPA prioritários no óleo lubrificante mostrou-se semelhante ao perfil dos HPA no diesel e nas emissões totais, onde o NAP, FEN e PYR foram os HPA majoritários

Experimentos numéricos para deposição de parafinas com modelo Multisólido

Este trabalho objetiva a construção de estruturas robustas e computacionalmente eficientes para a solução do problema de deposição de parafinas do ponto de vista do equilíbrio sólido-líquido. São avaliados diversos modelos termodinâmicos para a fase líquida: equação de estado de Peng-Robinson e os modelos de coeficiente de atividade de Solução Ideal, Wilson, UNIQUAC e UNIFAC. A fase sólida é caracterizada pelo modelo Multisólido. A previsão de formação de fase sólida é inicialmente prevista por um teste de estabilidade termodinâmica. Posteriormente, o sistema de equações não lineares que caracteriza o equilíbrio termodinâmico e as equações de balanço material é resolvido por três abordagens numéricas: método de Newton multivariável, método de Broyden e método Newton-Armijo. Diversos experimentos numéricos foram conduzidos de modo a avaliar os tempos de computação e a robustez frente a diversos cenários de estimativas iniciais dos métodos numéricos para os diferentes modelos e diferentes misturas. Os resultados indicam para a possibilidade de construção de arcabouços computacionais eficientes e robustos, que podem ser empregados acoplados a simuladores de escoamento em dutos, por exemplo.

O impacto da expansão da estratégia saúde da família em indicadores na área de planejamento 5.3 no município do Rio de Janeiro.

A estratégia saúde da família foi o modelo de escolha utilizado para a reorganização da atenção básica brasileira. No município do Rio de Janeiro sua implantação tem início em 1995 em passos lentos. A partir do ano de 2009, inicia-se um processo de implantação e expansão da ESF e a área de planejamento 5.3 é escolhida como área prioritária para essa expansão. Acredita-se que a expansão da ESF, o aumento da cobertura da população atendida e o aumento do acesso aos serviços de saúde, implicarão na melhoria da saúde da população e consequentemente impactarão positivamente nos indicadores de saúde. Este trabalho busca analisar os impactos da expansão da ESF em indicadores de saúde, na AP 5.3 do município do Rio de Janeiro, no período de 2009 a 2012. Tendo como objetivos específicos (1) descrever a expansão da cobertura da ESF entre os anos de 2009 e 2012 na AP 5.3; (2) analisar a evolução dos indicadores de saúde nesse mesmo período; (3) correlacionar os indicadores de saúde com o aumento de cobertura do saúde da família; e (4) comparar os dados encontrados na AP 5.3 com os do município do Rio de Janeiro. Trata-se de um estudo ecológico de séries temporais. Os indicadores de saúde selecionados para análise deste estudo foram escolhidos considerando elementos de estrutura e desempenho da ESF, assim como o estado de saúde da população, nas situações em que seria possível estabelecer relações entre ações da ESF e modificações no perfil de saúde. Os resultados encontrados em relação à evolução da expansão da cobertura da ESF na AP 5.3 evidenciou um aumentou que passou de 41% em agosto de 2010 para 98%, em junho de 2012, tendo atingido a meta de 100% em setembro de 2013. A produção ambulatorial, nessa região, aumentou em 130%. O percentual de nascidos vivos que realizaram 7 consultas pré-natais e mais, entre os anos de 2009 e 2012, aumentou em 3%. O percentual de nascidos vivos por partos cesáreos na AP 5.3 vem aumentando ao longo do período analisado. No entanto, nessa região mais de 50% dos partos realizados ainda são vaginais. O coeficiente de mortalidade infantil na AP 5.3, sofreu um decréscimo de 6,84%, no período de 2009 a 2012. Já o coeficiente de mortalidade neonatal, no mesmo período, apresentou um aumento de 16%. Enquanto o coeficiente de mortalidade pós-neonatal, nessa região, apresentou, do período de 2009 até o ano de 2012, uma redução de 33%. Os resultados encontrados neste estudo sugerem a contribuição positiva do programa na evolução de muitos dos indicadores de saúde da população. Todavia, algumas ações e serviços carecem de melhorias para garantir uma assistência integral e de maior qualidade aos usuários. Mais do que a ampliação do acesso, com aumento da cobertura é necessário garantir a qualidade da assistência.

Planejamento do número de árvores na composição de sistemas de integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF).

2008

Planejamento participativo para implementação de sistemas de integração lavoura-pecuária-floresta.

2009

Planejamento da exploração em uma unidade de produção de floresta tropical no Estado do Amazonas.

2010

Uso do SIG no monitoramento de experimentos de regeneração artificial com essências nativas em um fragmento de Floresta de Araucária.

2010

Planejamento da coleta seletiva de lixo na Embrapa Milho e Sorgo.

A Embrapa Milho e Sorgo, dentro de suas ações de gestão ambiental, na linha temática ?Gestão Integrada de Resíduos Gerais?, alinhada com o projeto de gestão ambiental institucional da Embrapa, implementou a manutenção e a melhoria de processos relativos à coleta seletiva de lixo, tendo como atores os funcionários da empresa, clientes, fornecedores e trabalhadores temporários (estagiários, bolsistas), associações de catadores de lixo reciclável e, como destino final, a conversão de resíduos para a reciclagem de materiais. Este documento tem a finalidade de apresentar a manutenção e a melhoria de processos relativos à linha temática ?Gestão Integrada de Resíduos Gerais?, realizada pelo Comitê Local de Gestão Ambiental da Embrapa Milho e Sorgo.

Avaliação da variabilidade espacial do solo em experimentos de eficiência nutricional em milho, conduzidos em área com baixos teores de nutrientes: um estudo de caso.

O presente trabalho trata de um estudo de caso em uma área experimental, descrevendo a abordagem utilizada e as recomendações sugeridas para redução da variabilidade espacial do solo.