Ajuste do modelo de Schumacher e Hall e aplicação de redes neurais artificiais para estimar volume de árvores de eucalipto

Objetivou-se, neste trabalho, avaliar o ajuste do modelo volumétrico de Schumacher e Hall por diferentes algoritmos, bem como a aplicação de redes neurais artificiais para estimação do volume de madeira de eucalipto em função do diâmetro a 1,30 m do solo (DAP), da altura total (Ht) e do clone. Foram utilizadas 21 cubagens de povoamentos de clones de eucalipto com DAP variando de 4,5 a 28,3 cm e altura total de 6,6 a 33,8 m, num total de 862 árvores. O modelo volumétrico de Schumacher e Hall foi ajustado nas formas linear e não linear, com os seguintes algoritmos: Gauss-Newton, Quasi-Newton, Levenberg-Marquardt, Simplex, Hooke-Jeeves Pattern, Rosenbrock Pattern, Simplex, Hooke-Jeeves e Rosenbrock, utilizado simultaneamente com o método Quasi-Newton e com o princípio da Máxima Verossimilhança. Diferentes arquiteturas e modelos (Multilayer Perceptron MLP e Radial Basis Function RBF) de redes neurais artificiais foram testados, sendo selecionadas as redes que melhor representaram os dados. As estimativas dos volumes foram avaliadas por gráficos de volume estimado em função do volume observado e pelo teste estatístico L&O. Assim, conclui-se que o ajuste do modelo de Schumacher e Hall pode ser usado na sua forma linear, com boa representatividade e sem apresentar tendenciosidade; os algoritmos Gauss-Newton, Quasi-Newton e Levenberg-Marquardt mostraram-se eficientes para o ajuste do modelo volumétrico de Schumacher e Hall, e as redes neurais artificiais apresentaram boa adequação ao problema, sendo elas altamente recomendadas para realizar prognose da produção de florestas plantadas.

Avaliação da retratibilidade da madeira de sete espécies de Eucalyptus

As variações na retratibilidade no lenho das árvores são as principais causas dos defeitos de secagem, como o empenamento e fendilhamento das peças de madeira. Os tipos de madeira presentes em um tronco estão relacionados com as variações dessa importante propriedade física. Este trabalho teve como objetivo estudar a retratibilidade da madeira de sete espécies de eucaliptos. Os parâmetros de retratibilidade, bem como a sua variação na direção radial da medula em direção à periferia do tronco de sete espécies de eucaliptos, foram avaliados de acordo com a Norma brasileira. De modo geral, os resultados indicaram que as espécies de eucaliptos estudados possuíam madeira com elevada retratibilidade. À exceção das madeiras de Eucalyptus tereticornis e E. pilularis, as demais espécies estudadas apresentaram valores menores de retratibilidade na região próxima da medula.

Parâmetros dendrométricos e correlações com propriedades tecnológicas em um híbrido clonal de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis

A qualidade da madeira aparentemente está associada às características dendrométricas, que por sua vez são influenciadas pelas condições de crescimento. Os objetivos deste estudo foram a caracterização dendrométrica e a realização de correlações de Pearson entre alguns parâmetros tecnológicos da madeira do híbrido clonal de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis sob três estratos silviculturais. Os dados dendrométricos foram analisados mediante a análise de regressão. Os resultados mostraram que o híbrido apresenta comportamento similar ao das demais madeiras da mesma espécie que cresceram em outras regiões, destacando-se a espessura do alburno no E1 (talhadia simples, 70 meses e com um desbaste), com pouca variação ao longo do fuste. Todas as árvores apresentaram, em geral, baixa conicidade ao longo do fuste e baixo volume de casca entre os estratos. Na correlação de Pearson foram avaliados entre si nove parâmetros dendrométricos, sete físicos e três mecânicos, longitudinalmente em seções de 3 m e na posição medula-casca nas duas primeiras toras. Os coeficientes encontrados demonstram haver fortes correlações entre as propriedades, destacando-se a densidade básica em relação às demais características e o coeficiente de anisotropia, ambas importantes no processo de desdobro e secagem da madeira. Não houve correlações significativas nas contrações lineares e volumétricas ao longo do comprimento do fuste. A variação radial mostrou boas correlações entre todas as propriedades mecânicas avaliadas nas duas primeiras toras. Em contrapartida, as propriedades físicas avaliadas na posição radial não apresentaram correlações significativas.

Eficiência dos óleos de nim (Azadirachta indica) e de mamona (Ricinus communis) na proteção da madeira de sumaúma (Ceiba pentandra)contra cupins xilófagos em ensaio de preferência alimentar

Esta pesquisa objetivou avaliar a eficiência dos óleos de nim (Azadirachta indica) e de mamona (Ricinus communis) na melhoria da resistência da madeira de sumaúma (Ceiba pentandra) ao térmita xilófago Nasutitermes corniger em ensaio de preferência alimentar. Os óleos das sementes de nim e de mamona foram extraídos com álcool etílico absoluto e empregados no preparo das soluções preservativas. Amostras de madeira com dimensões de 2,0 x 10,16 x 0,64 cm (radial x longitudinal x tangencial) foram tratadas para atingir uma retenção nominal de 10 a 16 kg de solução por metro cúbico de madeira, sendo parte das amostras tratadas submetida ao envelhecimento (volatilização ou lixiviação). As amostras tratadas foram submetidas à ação de cupins em ensaio de preferência alimentar. Os referidos óleos pouco contribuíram para a melhoria da resistência da madeira de sumaúma ao cupim testado. Entre as soluções testadas, o óleo de mamona puro foi o mais eficiente. O envelhecimento das amostras pouco influenciou na resistência da madeira. Os óleos de nim e de mamona puros e suas soluções, mesmo apresentando algum efeito de repelência aos cupins, não evidenciaram efeito duradouro, indicando que esses produtos não devem ser empregados no tratamento da madeira com o objetivo de melhorar sua resistência a cupins xilófagos.

Efeito da idade e posição de amostragem na densidade e características anatômicas da madeira de Eucalyptus grandis

O conhecimento das variações das características da madeira produzida pelas árvores de eucalipto em função da idade e posição no tronco é fundamental para o seu uso adequado. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência da idade e das posições longitudinal na densidade básica e radial nas características anatômicas do lenho das árvores de Eucalyptus grandis plantadas no espaçamento 3x2 m e fertilizadas com adubação comercial no plantio, 6º, 12° mês. Foram selecionadas, de acordo com a distribuição de área basal, quinze árvores de eucalipto com 24, 36 e 72 meses de idade, sendo 5 árvores/idade, e cortados discos do lenho a 1,30 m da altura do solo (DAP) para as determinações das dimensões das fibras (comprimento, espessura da parede, diâmetro do lume e largura total) e vasos (diâmetro tangencial, frequência e área ocupada) e em diferentes alturas fixas do tronco para a determinação da densidade básica. A densidade básica do lenho aumentou de 0,43 g.cm-3 para 0,46 g.cm-3 com o avanço da idade das árvores, apresentando um modelo de variação longitudinal, comum as três idades, caracterizado pelo decréscimo da base-3m (0,42-0,49 g.cm-3 0,40-0,46 g.cm-3) e posterior aumento até a extremidade (0,46 g.cm-3 0,54 g.cm-3) do tronco. As dimensões das fibras e dos vasos apresentaram variações tanto em relação à idade quanto no sentido medula-casca. O comportamento e as variações das características do lenho das árvores de eucalipto indicam que o meristema cambial está formando, até este período, o lenho denominado de juvenil.

Delimitação entre os lenhos juvenil e adulto de Pinus elliottii engelm

Durante o crescimento, as árvores produzem diferentes tipos de tecido lenhoso. O xilema produzido nos primeiros anos até certa idade cambial é denominado lenho juvenil e apresenta propriedades físicas, mecânicas, químicas e anatômicas diferentes do xilema produzido após certa idade cambial, isto é, quando as células do câmbio já amadureceram. Dessa forma, um prévio conhecimento sobre a qualidade da matéria-prima produzida é de fundamental importância para melhor aplicabilidade do material. Com base nesse contexto, este trabalho objetivou, a partir de dados de comprimento de traqueídeos e densidade da madeira, delimitar a idade de transição entre os lenhos juvenil e adulto. Para isso, coletaram-se três árvores de Pinus elliottii var. elliottii Engelm., com 35 anos de idade, provenientes da Estação Experimental de Itapetininga, localizada em São Paulo, Brasil. De cada árvore, retiraram-se discos de aproximadamente 5 cm de espessura, extraídos a 0,05 m do solo, que foram utilizados para determinação radial da densidade pelo método de atenuação da radiação gama e comprimento dos traqueídeos. Os resultados da análise de regressão linear indicaram que o lenho juvenil está limitado aos sete primeiros anos de crescimento da árvore e o lenho adulto é formado após os 20 anos de idade. No lenho adulto há diferenças significativas entre as idades médias obtidas através do comprimento dos traqueídeos e da densidade da madeira.

Epälineaaristen regressiomenetelmien vertaaminen robottikäden otemallinnuksessa

Tässä työssä verrattiin monikerrosperseptronin, radiaalikantafunktioverkon, tukivektoriregression ja relevanssivektoriregression soveltuvuutta robottikäden otemallinnukseen. Menetelmille ohjelmoitiin koeympäristö Matlabiin, jossa mallit koestettiin kolmiulotteisella kappaledatalla. Koejärjestely sisälsi kaksi vaihetta. Kokeiden ensimmäisessä vaiheessa menetelmille haettiin sopivat parametrit ja toisessa vaiheessa menetelmät koestettiin. Kokeilla kerättiin dataa menetelmien keskinäiseen vertailuun. Vertailussa huomioitiin laskentanopeus, koulutusaika ja tarkkuus. Tukivektoriregressio löydettiin potentiaaliseksi vaihtoehdoksi mallintamiseen. Tukivektoriregression koetuloksia analysoitiin muita menetelmiä enemmän hyvien koetulosten takia.

Design Aspects of Megawatt-Range Direct-Driven Permanent MagnetWind Generators

Direct-driven permanent magnet synchronous generator is one of the most promising topologies for megawatt-range wind power applications. The rotational speed of the direct-driven generator is very low compared with the traditional electrical machines. The low rotational speed requires high torque to produce megawatt-range power. The special features of the direct-driven generators caused by the low speed and high torque are discussed in this doctoral thesis. Low speed and high torque set high demands on the torque quality. The cogging torque and the load torque ripple must be as low as possible to prevent mechanical failures. In this doctoral thesis, various methods to improve the torque quality are compared with each other. The rotor surface shaping, magnet skew, magnet shaping, and the asymmetrical placement of magnets and stator slots are studied not only by means of torque quality, but also the effects on the electromagnetic performance and manufacturability of the machine are discussed. The heat transfer of the direct-driven generator must be designed to handle the copper losses of the stator winding carrying high current density and to keep the temperature of the magnets low enough. The cooling system of the direct-driven generator applying the doubly radial air cooling with numerous radial cooling ducts was modeled with a lumped-parameter-based thermal network. The performance of the cooling system was discussed during the steady and transient states. The effect of the number and width of radial cooling ducts was explored. The large number of radial cooling ducts drastically increases the impact of the stack end area effects, because the stator stack consists of numerous substacks. The effects of the radial cooling ducts on the effective axial length of the machine were studied by analyzing the crosssection of the machine in the axial direction. The method to compensate the magnet end area leakage was considered. The effect of the cooling ducts and the stack end area effects on the no-load voltages and inductances of the machine were explored by using numerical analysis tools based on the three-dimensional finite element method. The electrical efficiency of the permanent magnet machine with different control methods was estimated analytically over the whole speed and torque range. The electrical efficiencies achieved with the most common control methods were compared with each other. The stator voltage increase caused by the armature reaction was analyzed. The effect of inductance saturation as a function of load current was implemented to the analytical efficiency calculation.

Resistência ao choque da madeira de Platanus x acerifolia em diferentes condições de umidade

Este estudo teve como objetivo avaliar a resistência ao choque da madeira de plátano (Platanus x acerifolia (Airton) Willd.) ensaiada em condições de equilíbrio a 12% de umidade e ao PSF. Para tanto, foram utilizadas árvores procedentes de duas regiões fisiográficas do Estado do Rio Grande do Sul. Os corpos-de-prova foram submetidos ao choque utilizando pêndulo de CHARPY e avaliados quanto à resistência oferecida com a aplicação da carga nos planos tangencial e radial e posições de retirada (medula-casca) nas toras, nas duas regiões fisiográficas e em cada condição de umidade, de acordo com a Norma NF B51-009 (AFN, 1942). Para auxiliar na interpretação dos dados, determinou-se a massa específica aparente a 12% e saturada, teor de umidade, trabalho absorvido, coeficiente de resiliência e cota dinâmica. Dessa maneira, pôde-se verificar, por meio dos resultados, que a madeira de plátano é mais resistente ao choque na condição de madeira saturada (PSF) quando comparada com a condição a 12% de umidade. Todavia, os resultados do estudo indicaram que a madeira de plátano não é recomendada para usos que dependem de sua capacidade de absorver energia e dissipá-la.

DETERMINAÇÃO DO RENDIMENTO DE MATÉRIA-PRIMA DE Eucalyptus benthamii Maiden & Cambage POR MEIO DE DIFERENTES MÉTODOS DE DESDOBRO

RESUMOO objetivo deste trabalho foi determinar o rendimento da matéria-prima de Eucalyptus benthamii, por meio dos desdobros tangencial e radial, além da classificação das toras quanto à presença das rachaduras de topo. A classificação das toras quanto às rachaduras foi realizada por meio da análise visual, em que era aplicado um conceito conforme a intensidade do defeito. Posteriormente, as toras foram separadas em duas classes diamétricas (20 a 25 e 25,1 a 30 cm) e processadas em três sistemas de desdobro (tangencial em bloco, radial e tangencial em bloco com face curva), sendo cada tratamento composto por três repetições com 10 toras cada um. Na análise estatística dos dados de rendimento, foram aplicados o teste de Kolmogorov Smirnov, a Análise da Variância e o teste de Tukey. Nos resultados, foi observado que a maioria das toras da classe de menor diâmetro apresentou intensidade mediana, enquanto na maior classe diamétrica a intensidade foi baixa. Os rendimentos médios líquidos encontrados foram de 43,5% e 39,2% nas classes inferior e superior, respectivamente, os quais foram influenciados pelas rachaduras das peças e pelos destopos. Observou-se que o desdobro tangencial em bloco e em face curva foram os métodos que apresentaram maior aproveitamento em madeira serrada na classe de 20 a 25 cm, enquanto na classe de 25,1 a 30 cm o sistema tangencial em bloco e radial foi equivalente.

RELATIONSHIP BETWEEN CLIMATE VARIABLES, TRUNK GROWTH RATE AND WOOD DENSITY OF Eucalyptus grandis W. Mill ex Maiden TREES

ABSTRACT Climatic conditions stimulates the cambial activity of plants, and cause significant changes in trunk diameter growth and wood characteristics. The objective of this study was to evaluate the influence of climate variables in the diameter growth rate of the stem and the wood density of Eucalyptus grandis trees in different classes of the basal area. A total of 25 Eucalyptus trees at 22 months of age were selected according to the basal area distribution. Dendrometer bands were installed at the height of 1.30 meters (DBH) to monitor the diameter growth every 14 days, for 26 months. After measuring growth, the trees were felled and wood discs were removed at the DBH level to determine the radial density profile through x-ray microdensitometry and then re-scale the average values every 14 days. Climatic variables for the monitoring period were obtained and grouped every 14 days. The effect of the climate variables was determined by maximum and minimum growth periods in assessing trunk growth. These growth periods were related with precipitation, average temperature and relative air humidity. The re-scaled wood density values, calculated using the radial growth of the tree trunks measured accurately with steel dendrometers, enabled the determination of the relationship of small changes in wood density and the effect of the climatic variations and growth rate of eucalyptus tree trunks. A high sensitivity of the wood density to variation in precipitation levels was found.

Avaliação do contato pneu-solo em três modelos de pneus agrícolas

Este trabalho teve como objetivo avaliar as áreas de contato, as deformações elásticas dos pneus, a resistência do solo à penetração e os perfis do recalque no solo de três modelos de rodados pneumáticos. O ensaio seguiu um delineamento experimental casualizado, constituído por 12 tratamentos e quatro repetições, nos quais se avaliaram os modelos de pneus de carcaça diagonal, radial e o terceiro de configuração mista, denominado BPAF, inflados com as pressões ideais e submetidos a cargas radiais de 5; 10; 15 e 20 kN, simulando o que ocorre no campo. O ensaio dos pneus agrícolas foi realizado no Núcleo de Ensaio de Máquinas e Pneus Agrícolas - NEMPA, da Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP, Câmpus de Botucatu - SP, em uma prensa hidráulica sobre um tanque de solo. Os resultados relativos às áreas de contato e deformações elásticas mostraram valores maiores para o pneu BPAF. Os recalques do pneu BPAF no solo foram menores comparados aos outros rodados, e com os pneus radial e BPAF houve menores resistências do solo à penetração.

Perdas na colheita mecanizada de soja no estado de Minas Gerais

O presente trabalho teve por objetivo avaliar as perdas na colheita de soja em função da idade, velocidade de trabalho, sistema de trilha (axial e radial) e condição de propriedade das colhedoras (própria ou alugada), nas regiões do Triângulo Mineiro e Alto Paranaíba - MG, durante a colheita de soja da safra 2002-2003. A velocidade de trabalho das colhedoras e a rotação do cilindro de trilha também foram estudadas, à exceção de quando avaliadas como variável-função. Os resultados obtidos permitiram concluir que as perdas de grãos independem da velocidade das colhedoras e que as colhedoras com até cinco anos, independentemente da sua taxa de utilização anual, tiveram menores perdas do que as colhedoras com mais de seis anos. As colhedoras próprias apresentaram menores perdas comparadas com as alugadas, e as máquinas com sistema de trilha axial apresentaram menores perdas do que aquelas com sistema de trilha radial.

Desempenho operacional de um trator agrícola equipado alternadamente com pneus radiais e diagonais

A utilização de pneu radial em tratores agrícolas na década de 1950 resultou em redução das perdas de potência oriundas da resistência ao rolamento e patinagem, com conseqüente melhoria no desenvolvimento da tração. Este trabalho teve como objetivo comparar o desempenho operacional de um trator agrícola equipado alternadamente com pneus radiais e diagonais. A avaliação foi realizada a partir de análises de parâmetros indicadores do desempenho dos referidos pneus sob condições específicas de trabalho. O uso de pneus radiais proporcionou incrementos nos valores de capacidade de tração e potência na barra, diminuição nos valores de consumo específico de combustível e não causou variações no consumo horário de combustível.

Influência de centrífuga no processamento do mel de abelha

Neste trabalho, estudou-se a influência do tipo de centrífuga utilizado no processamento do mel de abelha sobre os parâmetros reológicos, físico-químicos e sensoriais. Para a análise sensorial, trabalhou-se com 58 provadores que constataram mudanças no sabor das amostras. Na análise reológica, foi utilizado um reômetro RS50 conectado a um banho termostático K20-DC5, ambos da HAAKE, com um sensor de geometria cone-placa. Ocorreram diferenças significativas nos valores da viscosidade entre as duas amostras obtidas por meio dos respectivos modelos de centrífugas. O valor da viscosidade do mel obtido da centrífuga radial foi, aproximadamente, o dobro do valor do mel processado na centrífuga facial. Nenhuma alteração foi observada nos níveis de hidroximetilfurfural e umidade de ambas as amostras. No caso do mel obtido da centrífuga radial, obteve-se umidade de 20,6%, enquanto o mel processado na centrífuga facial apresentou umidade de 20,2%. Na análise sensorial, cerca de 69% dos provadores manifestaram preferência pelo mel processado na centrífuga radial, que consideraram o sabor doce menos acentuado e mais viscoso.