Modelagem Matemática e Computacional de fenômenos eletrocinéticos em meios porosos carregados eletricamente

In this work we present a mathematical and computational modeling of electrokinetic phenomena in electrically charged porous medium. We consider the porous medium composed of three different scales (nanoscopic, microscopic and macroscopic). On the microscopic scale the domain is composed by a porous matrix and a solid phase. The pores are filled with an aqueous phase consisting of ionic solutes fully diluted, and the solid matrix consists of electrically charged particles. Initially we present the mathematical model that governs the electrical double layer in order to quantify the electric potential, electric charge density, ion adsorption and chemical adsorption in nanoscopic scale. Then, we derive the microscopic model, where the adsorption of ions due to the electric double layer and the reactions of protonation/ deprotanaç~ao and zeta potential obtained in modeling nanoscopic arise in microscopic scale through interface conditions in the problem of Stokes and Nerst-Planck equations respectively governing the movement of the aqueous solution and transport of ions. We developed the process of upscaling the problem nano/microscopic using the homogenization technique of periodic structures by deducing the macroscopic model with their respectives cell problems for effective parameters of the macroscopic equations. Considering a clayey porous medium consisting of kaolinite clay plates distributed parallel, we rewrite the macroscopic model in a one-dimensional version. Finally, using a sequential algorithm, we discretize the macroscopic model via the finite element method, along with the interactive method of Picard for the nonlinear terms. Numerical simulations on transient regime with variable pH in one-dimensional case are obtained, aiming computational modeling of the electroremediation process of clay soils contaminated

Desenvolvimento de dobras e falhas em ambiente distensional: Aplicação da modelagem física

The geological modeling allows, at laboratory scaling, the simulation of the geometric and kinematic evolution of geological structures. The importance of the knowledge of these structures grows when we consider their role in the creation of traps or conduits to oil and water. In the present work we simulated the formation of folds and faults in extensional environment, through physical and numerical modeling, using a sandbox apparatus and MOVE2010 software. The physical modeling of structures developed in the hangingwall of a listric fault, showed the formation of active and inactive axial zones. In consonance with the literature, we verified the formation of a rollover between these two axial zones. The crestal collapse of the anticline formed grabens, limited by secondary faults, perpendicular to the extension, with a curvilinear aspect. Adjacent to these faults we registered the formation of transversal folds, parallel to the extension, characterized by a syncline in the fault hangingwall. We also observed drag folds near the faults surfaces, these faults are parallel to the fault surface and presented an anticline in the footwall and a syncline hangingwall. To observe the influence of geometrical variations (dip and width) in the flat of a flat-ramp fault, we made two experimental series, being the first with the flat varying in dip and width and the second maintaining the flat variation in width but horizontal. These experiments developed secondary faults, perpendicular to the extension, that were grouped in three sets: i) antithetic faults with a curvilinear geometry and synthetic faults, with a more rectilinear geometry, both nucleated in the base of sedimentary pile. The normal antithetic faults can rotate, during the extension, presenting a pseudo-inverse kinematics. ii) Faults nucleated at the top of the sedimentary pile. The propagation of these faults is made through coalescence of segments, originating, sometimes, the formation of relay ramps. iii) Reverse faults, are nucleated in the flat-ramp interface. Comparing the two models we verified that the dip of the flat favors a differentiated nucleation of the faults at the two extremities of the mater fault. V These two flat-ramp models also generated an anticline-syncline pair, drag and transversal folds. The anticline was formed above the flat being sub-parallel to the master fault plane, while the syncline was formed in more distal areas of the fault. Due the geometrical variation of these two folds we can define three structural domains. Using the physical experiments as a template, we also made numerical modeling experiments, with flat-ramp faults presenting variation in the flat. Secondary antithetic, synthetic and reverse faults were generated in both models. The numerical modeling formed two folds, and anticline above the flat and a syncline further away of the master fault. The geometric variation of these two folds allowed the definition of three structural domains parallel to the extension. These data reinforce the physical models. The comparisons between natural data of a flat-ramp fault in the Potiguar basin with the data of physical and numerical simulations, showed that, in both cases, the variation of the geometry of the flat produces, variation in the hangingwall geometry

Desenvolvimento de um sistema computacional para geração automática de mapas de vulnerabilidade como ferramenta de auxílio às ações de prevenção ao derramamento de óleo em áreas costeiras

The northern portion of the Rio Grande do Norte State is characterized by intense coastal dynamics affecting areas with ecosystems of moderate to high environmental sensitivity. In this region are installed the main socioeconomic activities of RN State: salt industry, shrimp farm, fruit industry and oil industry. The oil industry suffers the effects of coastal dynamic action promoting problems such as erosion and exposure of wells and pipelines along the shore. Thus came the improvement of such modifications, in search of understanding of the changes which causes environmental impacts with the purpose of detecting and assessing areas with greater vulnerability to variations. Coastal areas under influence oil industry are highly vulnerable and sensitive in case of accidents involving oil spill in the vicinity. Therefore, it was established the geoenvironmental monitoring of the region with the aim of evaluating the entire coastal area evolution and check the sensitivity of the site on the presence of oil. The goal of this work was the implementation of a computer system that combines the needs of insertion and visualization of thematic maps for the generation of Environmental Vulnerability maps, using techniques of Business Intelligence (BI), from vector information previously stored in the database. The fundamental design interest was to implement a more scalable system that meets the diverse fields of study and make the appropriate system for generating online vulnerability maps, automating the methodology so as to facilitate data manipulation and fast results in cases of real time operational decision-making. In database development a geographic area was established the conceptual model of the selected data and Web system was done using the template database PostgreSQL, PostGis spatial extension, Glassfish Web server and the viewer maps Web environment, the GeoServer. To develop a geographic database it was necessary to generate the conceptual model of the selected data and the Web system development was done using the PostgreSQL database system, its spatial extension PostGIS, the web server Glassfish and GeoServer to display maps in Web

Aplicação da modelagem estrutural computacional direta na análise da geometria de falhas: exemplo da falha de Baixa Grande (Bacia Potiguar - NE do Brasil)

The Baixa grande fault is located on the edge of the S-SW Potiguar Rift. It limits the south part of Umbuzeiro Graben and the Apodi Graben. Although a number of studies have associated the complex deformation styles in the hanging wall of the Baixa Grande Fault with geometry and displacement variations, none have applied the modern computational techniques such as geometrical and kinematic validations to address this problem. This work proposes a geometric analysis of the Baixa Fault using seismic interpretation. The interpretation was made on 3D seismic data of the Baixa Grande fault using the software OpendTect (dGB Earth Sciences). It was also used direct structural modeling, such as Analog Direct Modeling know as Folding Vectors and, 2D and 3D Direct Computational Modeling. The Folding Vectors Modeling presented great similarity with the conventional structural seismic interpretations of the Baixa Grande Fault, thus, the conventional interpretation was validated geometrically. The 2D direct computational modeling was made on some sections of the 3D data of the Baixa Grande Fault on software Move (Midland Valley Ltd) using the horizon modeling tool. The modeling confirms the influence of fault geometry on the hanging wall. The Baixa Grande Fault ramp-flat-ramp geometry generates synform on the concave segments of the fault and antiform in the convex segments. On the fault region that does not have segments angle change, the beds are dislocated without deformation, and on the listric faults occur rollover. On the direct 3D computational modeling, structural attributes were obtained as horizons on the hanging wall of the main fault, after the simulation of several levels of deformation along the fault. The occurrence of structures that indicates shortening in this modeling, also indicates that the antiforms on the Baixa Grande Fault were influenced by fault geometry

Sistema de Apoio Ósseo para Mecânica Ortodôntica (SAO®): miniplacas para ancoragem ortodôntica. Parte I: tratamento da mordida aberta

Este trabalho descreve uma nova forma de ancoragem por meio de miniplacas denominada SAO®, Sistema de Apoio Ósseo para Mecânica Ortodôntica. Após a descrição do sistema, protocolos de tratamento para mordidas abertas esqueléticas são apresentados. A aplicação de cantiléveres e alças apoiadas diretamente nos tubos do sistema de ancoragem permite que associações de problemas verticais e sagitais (Classe II e III) sejam tratadas de formas distintas. A aplicação de forças leves e constantes e o controle tridimensional das forças aplicadas são o grande diferencial desse novo sistema.

Efeitos do treinamento físico sobre a resistência mecânica do terço proximal do fêmur de ratos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Determinação da potência mecânica no limite entre os domínios pesado/severo do crawl-atado

The aim of this study was to access the P-t(Lim) model in swimming, applying the load control available in full tethered swim condition. Its physiological meaning for the determination of boundary of heavy/severe domains was assessed from the relationships with critical velocity (CV), critical power (CP) and maximal lactate steady state (MLSS). The velocity at MLSS (v(MLSS) = 1.17 +/- 0.11 m/s) and CV (1.19 +/- 0.12 m/s) were significantly different. Similarly, the power at MLSS (p(MFEL) = 89.2 +/- 15.1 W) and CP (99.4 +/- 22.9 W) were significantly different. There was no difference between lactate concentration at vMLSS (3.54 +/- 0.9 mM) and p(MLSS) (3.76 +/- 0.6 mM). Significant Pearson's coefficients (r > 0.70) were observed among v(MLSS) and P-MLSS with their respective values on time-limited model. Thus, the tethered-crawl condition seems to be valid to determine the boundary of heavy/severe domains, and to access the aerobic capacity of swimmers.

Solução analítica do potencial de Morse em mecânica clássica

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Nanocompósitos cerâmicos a partir do processo de moagem mecânica de alta energia

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

A comunicação como barreira à inclusão de alunos com deficiência visual em aulas de mecânica

O presente artigo encontra-se inserido em um estudo que busca compreender as principais barreiras para a inclusão de alunos com deficiência visual no contexto do ensino de física. Focalizando aulas de mecânica, analisa as dificuldades comunicacionais entre licenciandos e discentes com deficiência visual. Para tal, enfatiza as estruturas empírica e semântico-sensorial das linguagens utilizadas, indicando fatores geradores de dificuldades de acessibilidade às informações veiculadas. Recomenda, ainda, alternativas que se destinam a dar condições à participação efetiva do discente com deficiência visual no processo comunicativo. Conclui afirmando que a comunicação representa a principal barreira à participação efetiva de alunos com deficiência visual em aulas de mecânica, e enfatiza a importância da criação de canais comunicacionais adequados como condição básica à inclusão desses alunos.

As abordagens teóricas e os formalismos para o tratamento computacional do significado lexical

No âmbito do Processamento Automático de Línguas Naturais (PLN), o desenvolvimento de recursos léxico-semânticos é premente. Ao conceber os sistemas de PLN como um exercício de engenharia da linguagem humana, acredita-se que o desenvolvimento de tais recursos pode ser beneficiado pelos modelos de representação do conhecimento, desenvolvidos pela Engenharia do Conhecimento. Esses modelos, em particular, fornecem simultaneamente o arcabouço teórico-metodológico e a metalinguagem formal para o tratamento computacional do significado das unidades lexicais. Neste artigo, após a apresentação da concepção linguístico-computacional de léxico, elucidam-se os principais paradigmas de representação do conhecimento, enfatizando a abordagem do significado e a metalinguagem formal vinculadas a cada um deles.

Correlação linear e espacial entre o rendimento de grãos do feijoeiro e a resistência mecânica à penetração em um Latossolo Vermelho distrófico

A resistência mecânica à penetração apresentada pelo solo exerce grande influência sobre o desenvolvimento vegetal, uma vez que o crescimento das raízes, assim como o rendimento das culturas, varia de forma inversamente proporcional ao seu valor. No ano agrícola de 2001/2002, na Fazenda Experimental de Ensino e Pesquisa da Faculdade de Engenharia/UNESP - Campus de Ilha Solteira, foram analisados o rendimento de grãos do feijoeiro (PG) e a resistência mecânica à penetração (R), de um Latossolo Vermelho distrófico. O objetivo foi apurar diretrizes relacionadas com o aumento da produtividade agrícola em questão, estudando a correlação linear e a espacial entre a PG e a R. Foi instalada uma rede geoestatística para a coleta dos dados do solo e da planta, estabelecida com espaçamentos de 5 x 5 m e 2,5 x 2,5 m, que continham 120 pontos amostrais distribuídos numa área de 1.875 m². A correlação linear entre a PG e a R foi praticamente nula, uma vez que, dependendo das profundidades estudadas do solo, apresentou coeficientes de correlação (r) menores do que 0,20. A análise geoestatística apresentou boa estrutura de dependência espacial, tanto para a PG quanto para a R, quando analisadas isoladamente. Entretanto, a análise espacial conjunta de tais atributos apresentou-se inconsistente. Assim, com o aumento da resistência mecânica à penetração, em determinada região do solo ocorreu ora aumento, ora diminuição do rendimento de grãos do feijoeiro.

Caracterização mecânica e térmica de compósitos de poli (cloreto de vinila) reforçados com fibras de sisal

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Sistema computacional para índices de cárie dentária: banco de dados e análise estatística

Apresenta-se um sistema computacional, denominado ICADPLUS, desenvolvido para elaboração de banco de dados, tabulação de dados, cálculo do índice CPO e análise estatística para estimação de intervalos de confiança e comparação de resultados de duas populações.Tem como objetivo apresentar método simplificado para atender necessidades de serviços de saúde na área de odontologia processando fichas utilizadas por cirurgiões dentistas em levantamentos epidemiológicos de cárie dentária. A característica principal do sistema é a dispensa de profissional especializado na área de odontologia e computação, exigindo o conhecimento mínimo de digitação por parte do usuário, pois apresenta menus simples e claros como também relatórios padronizados, sem possibilidade de erro. Possui opções para fichas de CPO segundo Klein e Palmer, CPO proposto pela OMS, CPOS segundo Klein, Palmer e Knutson, e ceo. A validação do sistema foi feita por comparação com outros métodos, permitindo recomendar sua adoção.