Um método SN híbrido direto para cálculos de sistemas combustível-moderador em geometria unidimensional

Desenvolvemos nesta dissertação um método híbrido direto para o cálculo do fator de desvantagem e descrição da distribuição do fluxo de nêutrons em sistemas combustível-moderador. Na modelagem matemática, utilizamos a equação de transporte de Boltzmann independente do tempo, considerando espalhamento linearmente anisotrópico no modelo monoenergético e espalhamento isotrópico no modelo multigrupo, na formulação de ordenadas discretas (SN), em geometria unidimensional. Desenvolvemos nesta dissertação um método híbrido direto para o cálculo do fator de desvantagem e descrição da distribuição do fluxo de nêutrons em sistemas combustível-moderador. Na modelagem matemática, utilizamos a equação de transporte de Boltzmann independente do tempo, considerando espalhamento linearmente anisotrópico no modelo monoenergético e espalhamento isotrópico no modelo multigrupo, na formulação de ordenadas discretas (SN), em geometria unidimensional. Descrevemos uma análise espectral das equações de ordenadas discretas (SN)a um grupo e a dois grupos de energia, onde seguimos uma analogia com o método de Case. Utilizamos, neste método, quadraturas angulares diferentes no combustível (NC) e no moderador (NM), onde em geral assumimos que NC > NM . Condições de continuidade especiais que acoplam os fluxos angulares que emergem do combustível (moderador) e incidem no moderador (combustível), foram utilizadas com base na equivalência entre as equações SN e PN-1, o que caracteriza a propriedade híbrida do modelo proposto. Sendo um método híbrido direto, utilizamos as NC + NM equações lineares e algébricas constituídas pelas (NC + NM)/2 condições de contorno reflexivas e (NC + NM)/2 condições de continuidade para determinarmos as NC + NM constantes. Com essas constantes podemos calcular os valores dos fluxos angulares e dos fluxos escalares em qualquer ponto do domínio. Apresentamos resultados numéricos para ilustrar a eficiência e a precisão do método proposto.

Um método sintético de difusão para aceleração do esquema de fonte de espalhamento em cálculos SN unidimensionais de fonte fixa

O esquema iterativo de fonte de espalhamento (SI) é tradicionalmente aplicado para a convergência da solução numérica de malha fina para problemas de transporte de nêutrons monoenergéticos na formulação de ordenadas discretas com fonte fixa. O esquema SI é muito simples de se implementar sob o ponto de vista computacional; porém, o esquema SI pode apresentar taxa de convergência muito lenta, principalmente para meios difusivos (baixa absorção) com vários livres caminhos médios de extensão. Nesta dissertação descrevemos uma técnica de aceleração baseada na melhoria da estimativa inicial para a distribuição da fonte de espalhamento no interior do domínio de solução. Em outras palavras, usamos como estimativa inicial para o fluxo escalar médio na grade de discretização de malha fina, presentes nos termos da fonte de espalhamento das equações discretizadas SN usadas nas varreduras de transporte, a solução numérica da equação da difusão de nêutrons em grade espacial de malha grossa com condições de contorno especiais, que aproximam as condições de contorno prescritas que são clássicas em cálculos SN, incluindo condições de contorno do tipo vácuo. Para aplicarmos esta solução gerada pela equação da difusão em grade de discretização de malha grossa nas equações discretizadas SN de transporte na grade de discretização de malha fina, primeiro implementamos uma reconstrução espacial dentro de cada nodo de discretização, e então determinamos o fluxo escalar médio em grade de discretização de malha fina para usá-lo nos termos da fonte de espalhamento. Consideramos um número de experimentos numéricos para ilustrar a eficiência oferecida pela presente técnica (DSA) de aceleração sintética de difusão.

Um problema inverso na modelagem da difusão do calor

O presente trabalho aborda um problema inverso associado a difus~ao de calor em uma barra unidimensional. Esse fen^omeno e modelado por meio da equac~ao diferencial par- cial parabolica ut = uxx, conhecida como equac~ao de difus~ao do calor. O problema classico (problema direto) envolve essa equac~ao e um conjunto de restric~oes { as condic~oes inicial e de contorno {, o que permite garantir a exist^encia de uma soluc~ao unica. No problema inverso que estudamos, o valor da temperatura em um dos extremos da barra n~ao esta disponvel. Entretanto, conhecemos o valor da temperatura em um ponto x0 xo no interior da barra. Para aproximar o valor da temperatura no intervalo a direita de x0, propomos e testamos tr^es algoritmos de diferencas nitas: diferencas regressivas, leap-frog e diferencas regressivas maquiadas.

Ecuaciones diferenciales ordinarias para estudiantes de Física

Conceptos fundamentales. - Ecuaciones de primer orden. - Ecuaciones de orden superior. - Sistemas de ecuaciones. - Transformación de Laplace. - Solución para series de ecuaciones lineales. - Métodos aproximados. - Teoría de la estabilidad. - Problemas de contorno de Sturm-Liouville. - Apéndice: Teoremas fundamentales. Métodos simbólicos. Resumen de métodos analíticos exactos. Definición y propiedades de algunas funciones. Tablas de transformadas de Laplace. Tablas de transformadas de Fourier. Soluciones y sugerencias para algunos ejercicios.

Intensidade acústica útil: um novo método para identificação de regiões radiantes em superfícies com geometrias arbitrárias

Neste trabalho é descrita a teoria necessária para a obtenção da grandeza denominada intensidade supersônica, a qual tem por objetivo identificar as regiões de uma fonte de ruído que efetivamente contribuem para a potência sonora, filtrando, consequentemente, a parcela referente às ondas sonoras recirculantes e evanescentes. É apresentada a abordagem de Fourier para a obtenção da intensidade supersônica em fontes com geometrias separáveis e a formulação numérica existente para a obtenção de um equivalente à intensidade supersônica em fontes sonoras com geometrias arbitrárias. Este trabalho apresenta como principal contribuição original, uma técnica para o cálculo de um equivalente à intensidade supersônica, denominado aqui de intensidade acústica útil, capaz de identificar as regiões de uma superfície vibrante de geometria arbitrária que efetivamente contribuem para a potência sonora que será radiada. Ao contrário da formulação numérica existente, o modelo proposto é mais direto, totalmente formulado na superfície vibrante, onde a potência sonora é obtida através de um operador (uma matriz) que relaciona a potência sonora radiada com a distribuição de velocidade normal à superfície vibrante, obtida com o uso do método de elementos finitos. Tal operador, chamado aqui de operador de potência, é Hermitiano, fato crucial para a obtenção da intensidade acússtica útil, após a aplicação da decomposição em autovalores e autovetores no operador de potência, e do critério de truncamento proposto. Exemplos de aplicações da intensidade acústica útil em superfícies vibrantes com a geometria de uma placa, de um cilindro com tampas e de um silenciador automotivo são apresentados, e os resultados são comparados com os obtidos via intensidade supersônica (placa) e via técnica numérica existente (cilindro), evidenciando que a intensidade acústica útil traz, como benefício adicional, uma redução em relação ao tempo computacional quando comparada com a técnica numérica existente.

Simulações de problemas inversos com aplicações em engenharia nuclear usando técnicas de transporte de partículas neutras monoenergéticas na formulação unidimensional de ordenadas discretas

Neste trabalho, três técnicas para resolver numericamente problemas inversos de transporte de partículas neutras a uma velocidade para aplicações em engenharia nuclear são desenvolvidas. É fato conhecido que problemas diretos estacionários e monoenergéticos de transporte são caracterizados por estimar o fluxo de partículas como uma função-distribuição das variáveis independentes de espaço e de direção de movimento, quando os parâmetros materiais (seções de choque macroscópicas), a geometria, e o fluxo incidente nos contornos do domínio (condições de contorno), bem como a distribuição de fonte interior são conhecidos. Por outro lado, problemas inversos, neste trabalho, buscam estimativas para o fluxo incidente no contorno, ou a fonte interior, ou frações vazio em barras homogêneas. O modelo matemático usado tanto para os problemas diretos como para os problemas inversos é a equação de transporte independente do tempo, a uma velocidade, em geometria unidimensional e com o espalhamento linearmente anisotrópico na formulação de ordenadas discretas (SN). Nos problemas inversos de valor de contorno, dado o fluxo emergente em um extremo da barra, medido por um detector de nêutrons, por exemplo, buscamos uma estimativa precisa para o fluxo incidente no extremo oposto. Por outro lado, nos problemas inversos SN de fonte interior, buscamos uma estimativa precisa para a fonte armazenada no interior do domínio para fins de blindagem, sendo dado o fluxo emergente no contorno da barra. Além disso, nos problemas inversos SN de fração de vazio, dado o fluxo emergente em uma fronteira da barra devido ao fluxo incidente prescrito no extremo oposto, procuramos por uma estimativa precisa da fração de vazio no interior da barra, no contexto de ensaios não-destrutivos para aplicações na indústria. O código computacional desenvolvido neste trabalho apresenta o método espectronodal de malha grossa spectral Greens function (SGF) para os problemas diretos SN em geometria unidimensional para gerar soluções numéricas precisas para os três problemas inversos SN descritos acima. Para os problemas inversos SN de valor de contorno e de fonte interior, usamos a propriedade da proporcionalidade da fuga de partículas; ademais, para os problemas inversos SN de fração de vazio, oferecemos a técnica a qual nos referimos como o método físico da bissecção. Apresentamos resultados numéricos para ilustrar a precisão das três técnicas, conforme descrito nesta tese.

Marco Lucchesi e Os olhos do deserto: a experiência poética do caminhante

Marco Lucchesi, em Os olhos do deserto (2000), empreende uma dupla viagem: a primeira é física, pelas altitudes do deserto oriental; a outra é interior, marcada pela sensibilidade e pelo dizer poético. A diversidade de paisagens confrontadas demandou variadas travessias teóricas. De Gaston Bachelard a Néstor Canclini, passando por Georges Bataille, Stuart Hall e Philippe Lejeune, a análise se desenvolveu de forma dialógica, articulando como campos investigativos principais: o diário de viagem, a experiência do viajante pelo deserto e o imaginário oriental que neles se projeta. Tais aproximações levam a Edgar Morin e às margens do pensamento complexo, que admite junções imprevistas pelas epistemologias tradicionais e privilegia a metáfora como referente para o inconceituável e o inefável. Os caminhos errantes e ascéticos da peregrinação relatada nesta narrativa de viagem pelas areias orientais delimitam, pois, o recorte do presente trabalho, trazendo à discussão, em um primeiro momento, a escrita diarística, a errância pelo deserto e a dimensão filosófica da caminhada. A segunda parte do trabalho focaliza a ascese realizada pelo viajante, através das tradições literária (das lailas) e iconográfica (de iluminuras e caligrafias) com que a narrativa se intertextualiza e de que resulta uma poética do narrador-caminhante, etapa de culminância da viagem, do diário e dos efeitos da leitura (ascese estética). A aqui designada, poética do não, última questão teórica da pesquisa, reflete uma epistemologia que entende o conhecimento a partir de uma perspectiva negativa. Essa negatividade interessa como possibilidade de abertura para o que ainda é desconhecido. Na verdade, ela se envia ao desconhecido através da negação do conhecido, como que apontando para além do contorno do que está encoberto. O narrador, em sua errância pelo deserto, vislumbra uma satisfação ascética pela imersão interior, capaz de reciclar os tradicionais cadernos de viagem que atravessam a literatura planetária, além de projetar singular aparição epistêmica e redimensionar a própria experiência da caminhada

Análise do modo de apropriação do marco regulatório do uso de animais na pesquisa científica no Brasil: estudo de caso da Fundação Oswaldo Cruz

Após 13 anos de debate parlamentar, o governo federal instituiu em 8 de outubro de 2008 uma nova ordem jurídico-administrativa através da Lei n.11.794 que foi regulamentada em 15 de julho de 2009 com o Decreto 6.899. A nova legislação introduziu modelos de condutas que antes não existiam, criou o Conselho Nacional de Controle de Experimentação Animal (CONCEA) e tornou obrigatória a implantação de Comissões de Ética no Uso de Animais (CEUAs) pelas instituições que criam ou utilizam animais para ensino e pesquisa. Partindo do pressuposto de que a Lei n. 11794/2008 é uma política pública regulatória de ciência, tecnologia e inovação em saúde (CT&I/S), o objetivo deste trabalho é demonstrar que a implementação da política regulatória em uma instituição pública federal de pesquisa em saúde é um processo atravessado por relações transnacionais, pelas interpretações que os atores da pesquisa fazem da Lei com base em suas práticas de trabalho, e pelas ações institucionais de tradução local de outras políticas governamentais. O estudo contempla dois níveis de descrição e análise complementares: o da formulação e o da implementação da política regulatória na Fiocruz. O primeiro descreve e analisa o processo de tramitação do Projeto de Lei que originou a Lei e sua regulamentação pelo CONCEA, até dezembro de 2011. O segundo é um estudo de caso inspirado pela abordagem interpretativa, centrado na tradução da Lei pelos pesquisadores, especialistas e gestores da Fiocruz em relação às suas práticas de trabalho. A tese formulada resulta do seguinte percurso metodológico: leitura do movimento de tradução dos interesses dos atores envolvidos no jogo parlamentar do Congresso Nacional de formulação, discussão e aprovação da Lei; delineamento do espaço institucional em que as interpretações dos pesquisadores estão embebidas e que as políticas de CT&I/S são implementadas; leitura das ações e dos programas em CT&I/S do MS para a Fiocruz entre 2004 e 2010; um ano de observação participante nas reuniões da Comissão de Ética no Uso de Animais da Fiocruz; entrevistas semi-estruturadas com 22 pesquisadores, gestores e especialistas em animais de laboratório para compreender o enquadramento da Lei pelos atores nas suas práticas de trabalho. Concluimos afirmando que a aproximação entre a pesquisa pré-clinica e clínica é uma estratégia de contorno às restrições vivenciadas pelos pesquisadores nos processos de trabalho com animais de pesquisa que se desenvolve no cenário da pesquisa translacional e transnacional. O modelo animal é um dispositivo que divide as comunidades instrumentais de pesquisadores biomédicos entre os que utilizam e os que não utilizam animais. A governança da pesquisa biomédica com animais de laboratório não está estabilizada no espaço institucional: as diferentes comunidades instrumentais de usuários de animais, produtores de animais, gestores e membros da CEUA estão em disputa.

Simulação de escoamentos incompressíveis empregando o método Smoothed Particle Hydrodynamics utilizando algoritmos iterativos na determinação do campo de pressões

Nesse trabalho, foi desenvolvido um simulador numérico (C/C++) para a resolução de escoamentos de fluidos newtonianos incompressíveis, baseado no método de partículas Lagrangiano, livre de malhas, Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). Tradicionalmente, duas estratégias são utilizadas na determinação do campo de pressões de forma a garantir-se a condição de incompressibilidade do fluido. A primeira delas é a formulação chamada Weak Compressible Smoothed Particle Hydrodynamics (WCSPH), onde uma equação de estado para um fluido quase-incompressível é utilizada na determinação do campo de pressões. A segunda, emprega o Método da Projeção e o campo de pressões é obtido mediante a resolução de uma equação de Poisson. No estudo aqui desenvolvido, propõe-se três métodos iterativos, baseados noMétodo da Projeção, para o cálculo do campo de pressões, Incompressible Smoothed Particle Hydrodynamics (ISPH). A fim de validar os métodos iterativos e o código computacional, foram simulados dois problemas unidimensionais: os escoamentos de Couette entre duas placas planas paralelas infinitas e de Poiseuille em um duto infinito e foram usadas condições de contorno do tipo periódicas e partículas fantasmas. Um problema bidimensional, o escoamento no interior de uma cavidade com a parede superior posta em movimento, também foi considerado. Na resolução deste problema foi utilizado o reposicionamento periódico de partículas e partículas fantasmas.

Assobios de delfinídeos na costa do Estado do Rio de Janeiro: caracterização e comparação interespecífica

Os delfinídeos possuem um variado repertório de emissões sonoras, que são produzidos em diferentes contextos comportamentais e são importantes para as relações entre os indivíduos. As emissões sonoras dos delfinídeos são predominantemente utilizadas para a comunicação e são divididas em duas categorias: os sons pulsantes e os assobios. O presente estudo apresenta comparações entre os repertórios de assobios de três espécies de delfinídeos encontrados na costa do Estado do Rio de Janeiro: Stenella frontalis, Steno bredanensis e Sotalia guianensis. Três sistemas de gravação foram utilizados. Estes foram compostos por hidrofones HTI-96-MIN e C54XRS, e gravadores PMD 671 Marantz, FOSTEX (taxa de amostragem de 96 kHz) e SONY TCD-T8 (taxa de amostragem de 48 kHz). As análises dos espectrogramas foram realizadas no software Raven 1.4. Os assobios foram classificados em categorias de formas de contorno e 15 parâmetros acústicos foram mensurados em cada um destes sinais. A estatística descritiva foi realizada para os assobios de cada espécie, e estes foram comparados a partir de testes de comparação de médias e análise discriminante. Um total de 838 assobios foi analisado. Assobios com forma de contorno ascendente de S. frontalis, S. bredanensis, S. guianensis da Baía de Guanabara, da Baía de Ilha Grande e da Baía de Sepetiba corresponderam a 48,1% (N=63), 40,8% (N=47), 49,8% (N=98), 63,9% (N=126) e 58,1% (N=115) do repertório de cada grupo, respectivamente. Diferenças foram encontradas em praticamente todos os parâmetros entre assobios de S. bredanensis e S. guianensis. O maior número de semelhanças ocorreu entre assobios das populações distintas de S. guianensis. A taxa de classificação correta geral foi de 52,4%. Assobios de S. bredanensis apresentaram a maior classificação correta (84,3%). Assobios de S. frontalis apresentaram taxa de classificação correta de 55,7% e os de S. guianensis da Baía de Guanabara, Baía de Ilha Grande e Baía de Sepetiba apresentaram taxas de 57,9%, 48,7% e 29,8%, respectivamente. A análise discriminante realizada entre assobios ascendentes resultou em uma taxa de classificação correta menor (49%). As variáveis consideradas mais importantes para a discriminação entre espécies foram: FF, 3Q, 1Q, MOD e FM. Por meio de parâmetros acústicos foi possível discriminar grande parte dos assobios de espécies simpátricas, apesar de haver ainda sobreposições entre variáveis acústicas dos assobios das espécies comparadas neste estudo.

De que sofrem as crianças, hoje?

Esta dissertação, partindo da história social da criança, a qual permite a verificação de que o investimento do Outro (representante da cultura) sobre ela é fruto de uma construção que abarca os aspectos políticos e econômicos de uma época, tem como objetivo demonstrar que na cultura atual que lança o sujeito para o imperativo de gozo um vazio nas funções parentais se constituiu, visto que as figuras parentais estão mais voltadas para seus projetos individuais. Assim, novas atenções especializadas surgem como uma tentativa de preenchê-lo, uma vez que estão encarregadas não apenas dos cuidados e educação da criança, mas de seu processo de socialização primária. A existência de um grande número de especialistas em torno da criança aponta para o fato de que a ela são destinados inúmeros olhares e inúmeras palavras que, nos seus excessos, acabam por se transformar em olhares vazios e palavras perdidas. Desta forma, a criança hoje parece ser fruto de um desejo anônimo, onde o Outro regido pelo imperativo de satisfação, não abrindo mão de sua satisfação narcísica, acaba por não sustentar um olhar, uma palavra, comprometendo, assim, a constituição da imagem do corpo daquela e, consequentemente, o seu processo de simbolização. Este é o ponto focado nesta pesquisa: a precariedade desse investimento primordial, que tem como função retirar o infante de um estado de desamparo, na medida em que realiza um contorno ao que é da ordem do real, possibilitando, por conseguinte, outro destino para o excesso pulsional, impedindo a prevalência da pulsão de morte no psiquismo.

Masoquismo: o amalgama entre a pulsão de vida e a pulsão de morte

A presente dissertação visa fazer um recorte sobre a constituição do sujeito a partir do masoquismo erógeno e os seus desdobramentos. A afirmativa de Freud em 1923 que seria a partir do masoquismo erógeno que poderíamos ter o testemunho do momento mítico da fusão entre pulsão de vida e pulsão de morte, revela uma articulação importante entre o masoquismo e a constituição do sujeito. O masoquismo passa ser uma fonte privilegiada para compreender aquilo que temos de mais arcaico na vida psíquica. A metodologia utilizada nesse estudo foi uma pesquisa bibliográfica histórica conceitual da obra freudiana. A releitura que Lacan promove sobre os escritos de Freud serviram para auxiliar em um aprofundamento sobre o tema em questão. Apesar do masoquismo erógeno ser um conceito introduzido apenas após a descoberta do conceito de pulsão de morte em 1920, partiremos do início da elaboração da teoria pulsional de Freud em 1905. Isto porque esse estudo, ao investigar o percurso freudiano demonstrou que os conceitos na psicanálise são conceitos construídos através da experiência clínica e que, portanto, surgem com enigmas que com tempo vão assumindo um contorno teórico mais elaborado. Desde os Três ensaios sobre a teoria da sexualidade (1902/2006c), ao conceituar sobre o masoquismo, Freud aponta para enigmas que apenas em 1920 puderam ser mais elucidados. Os conceitos de sexualidade perverso-polimorfa, pulsão sado-masoquista e fantasia masoquista contribuíram para pensarmos em um alargamento da noção de masoquismo possibilitando a flexibilização desse termo para além de uma visão moralista que ao classificar como uma perversão sexual busca a sua patologização

Métodos espectrais aplicados à relatividade numérica: determinação dos dados iniciais

Neste trabalho aplicamos métodos espectrais para a determinação da configuração inicial de três espaços-tempos contendo buracos negros. Para isto apresentamos primeiro a foliação do espaço-tempo em hipersuperfícies tridimensionais espaciais parametrizadas pela função temporal t. Este processo é chamado de decomposição 3+1 [2] [5]. O resultado deste processo são dois conjuntos de equações classificadas em equações de vínculo e evolução [4]. As equações de vínculo podem ser divididas em vínculos Hamiltoniano e dos momentos. Para a obtenção dos dados iniciais dos problemas estudados aqui, apenas a equação de vínculo Hamiltoniano será resolvida numericamente, pois as equações de vínculo dos momentos possuem solução analítica nestes casos. Uma pequena descrição dos métodos espectrais é apresentada, destacando-se os método de Galerkin, método pseudoespectral ou de colocação e método de Tau, que são empregados na resolução das equações de vínculo Hamiltoniano dos problemas estudados. Verificamos que os resultados obtidos neste trabalho superam aqueles produzidos por Kidder e Finn [15], devido a uma escolha diferente das funções de base, que aqui satisfazem uma das condições de contorno.

Análisis y optimización del comportamiento mecánico de implantes dentales mediante simulación numérica

325 p. El contenido del capítulo 5 "Estructuras sobre implantes dentales" está sujeto a confidencialidad

Otimização do processo de endurecimento superficial de aços de baixa liga

O objetivo deste trabalho é a aplicação de um Planejamento Fatorial Completo, ferramenta estatística que auxiliará a obter dados empíricos para otimizar um tratamento termoquímico, a cementação. Partindo-se de um levantamento da profundidade de camada cementada e da dureza de uma corrente de aço de baixo teor de carbono, usada para amarração, e para resistir à abrasão reproduziu-se uma nova cementação, variando-se seus parâmetros de influência, para se alcançar o ponto ótimo, definindo o melhor aço e o melhor processo. Foram realizados dois planejamentos, um fatorial 2 e dois 2, comparando o comportamento do processo na prática em relação aos resultados teóricos de uma simulação computacional, que permite a obtenção das curvas de enriquecimento de carbono, baseado na segunda Lei de Fick, para várias condições de contorno. Os perfis teóricos de cementação apresentaram valores de profundidade efetiva próximos aos valores obtidos experimentalmente, evidenciando o planejamento realizado.