Influência da Fronteira em um Método Implícito para a Equação de Stokes

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Simulação numérica do comportamento ao impacto de componentes para calçado de segurança

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica

Development of a thermoelectric generator for the exhaust of a vehicle

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica

Análise estática e dinâmica, linear e não-linear geométrica, através de elementos hexaédricos de oito nós com um ponto de integração

Para a análise estática e dinâmica, linear e não-linear de placas, cascas e vigas, implementa-se neste trabalho o elemento hexaédrico com integração reduzida, livre de travamento volumétrico e travamento de cisalhamento e que não apresenta modos espúrios. Na formulação do elemento, utiliza-se apenas um ponto de integração. Desta forma, a matriz de rigidez é dada de forma explícita e o tempo computacional é significativamente reduzido, especialmente em análise não-linear. Os modos espúrios são suprimidos através de um procedimento de estabilização que não exige parâmetros especificados pelo usuário. Para evitar o travamento de cisalhamento, desenvolve-se o vetor de deformações num sistema co-rotacional e remove-se certos termos não constantes nas componentes de deformações de cisalhamento. O travamento volumétrico é resolvido fazendo-se com que a parte dilatacional (esférica) da matriz gradiente seja avaliada apenas no ponto central do elemento. Como a eliminação do travamento de cisalhamento depende de uma abordagem no sistema local, emprega-se um procedimento co-rotacional para obter o incremento de deformação no sistema local e atualizar os vetores de tensões e forças internas na análise não-linear Para a solução das equações de equilíbrio na análise estática, utilizam-se métodos diretos baseados na eliminação de Gauss ou métodos iterativos de Gradientes Conjugados Precondicionado elemento-por-elemento (EBE). Para a análise dinâmica, as equações de equilíbrio são integradas através do método explícito de Taylor-Galerkin ou do método implícito de Newmark. Através de exemplos numéricos demonstra-se a eficiência e o potencial do elemento tridimensional na análise de casca, placas e vigas submetidas a grandes deslocamentos e grande rotações. Os resultados são comparados com trabalhos que utilizam elementos clássicos de placa e casca.

Análise estática e dinâmica de placas e cascas de materiais compósitos laminados usando elementos finitos hexaédricos de oito nós com integração reduzida

Neste trabalho implementou-se o elemento hexaédrico com um ponto de integração para análise estática e dinâmica de placas e cascas de materiais compósitos laminados com ou sem enrijecedores. O elemento está livre de travamento volumétrico e travamento de cisalhamento, não apresentando modos espúrios. São também incluídos problemas com não-linearidade geométrica A matriz de rigidez e de massa são dadas de forma explícita, reduzindo o tempo computacional, especialmente na análise não-linear. Para evitar o travamento de cisalhamento as componentes de deformações são referidas a um sistema co-rotacional. O travamento volumétrico é também eliminado, já que a parte dilatacional (esférica) da matriz gradiente é avaliada apenas no ponto central do elemento. Para a solução das equações de equilíbrio na análise estática, utilizam-se um método direto baseado na eliminação de Gauss ou um método iterativo de gradientes conjugados com precondicionamento executado através da eliminação incompleta de Choleski. Para a análise dinâmica, as equações de equilíbrio são integradas através do método explícito ou implícito de Taylor-Galerkin ou do método implícito de Newmark. Para análise não-linear utiliza-se o Método Generalizado de Controle dos Deslocamentos. Através de exemplos numéricos demonstra-se a eficiência e o potencial do elemento tridimensional na análise linear e não-linear de placas e cascas de materiais laminados. Os resultados são comparados com trabalhos que utilizam diferentes elementos de placas e cascas.

Simulación numérica de un problema de contaminación atmosférica

La ecuación en derivadas parciales de advección difusión con reacción química es la base de los modelos de dispersión de contaminantes en la atmósfera, y los diferentes métodos numéricos empleados para su resolución han sido objeto de amplios estudios a lo largo de su desarrollo. En esta Tesis se presenta la implementación de un nuevo método conservativo para la resolución de la parte advectiva de la ecuación en derivadas parciales que modela la dispersión de contaminantes dentro del modelo mesoescalar de transporte químico CHIMERE. Este método está basado en una técnica de volúmenes finitos junto con una interpolación racional. La ventaja de este método es la conservación exacta de la masa transportada debido al empleo de la ley de conservación de masas. Para ello emplea una formulación de flujo basado en el cálculo de la integral ponderada dentro de cada celda definida para la discretización del espacio en el método de volúmenes finitos. Los resultados numéricos obtenidos en las simulaciones realizadas (implementando el modelo conservativo para la advección en el modelo CHIMERE) se han comparado con los datos observados de concentración de contaminantes registrados en la red de estaciones de seguimiento y medición distribuidas por la Península Ibérica. Los datos estadísticos de medición del error, la media normalizada y la media absoluta normalizada del error, presentan valores que están dentro de los rangos propuestos por la EPA para considerar el modelo preciso. Además, se introduce un nuevo método para resolver la parte advectivadifusiva de la ecuación en derivadas parciales que modeliza la dispersión de contaminantes en la atmósfera. Se ha empleado un método de diferencias finitas de alto orden para resolver la parte difusiva de la ecuación de transporte de contaminantes junto con el método racional conservativo para la parte advectiva en una y dos dimensiones. Los resultados obtenidos de la aplicación del método a diferentes situaciones incluyendo casos académicos y reales han sido comparados con la solución analítica de la ecuación de advección-difusión, demostrando que el nuevo método proporciona un resultado preciso para aproximar la solución. Por último, se ha desarrollado un modelo completo que contempla los fenómenos advectivo y difusivo con reacción química, usando los métodos anteriores junto con una técnica de diferenciación regresiva (BDF2). Esta técnica consiste en un método implícito multipaso de diferenciación regresiva de segundo orden, que nos permite resolver los problemas rígidos típicos de la química atmosférica, modelizados a través de sistemas de ecuaciones diferenciales ordinarias. Este método hace uso de la técnica iterativa Gauss- Seidel para obtener la solución de la parte implícita de la fórmula BDF2. El empleo de la técnica de Gauss-Seidel en lugar de otras técnicas comúnmente empleadas, como la iteración por el método de Newton, nos proporciona rapidez de cálculo y bajo consumo de memoria, ideal para obtener modelos operativos para la resolución de la cinética química atmosférica. ABSTRACT Extensive research has been performed to solve the atmospheric chemicaladvection- diffusion equation and different numerical methods have been proposed. This Thesis presents the implementation of an exactly conservative method for the advection equation in the European scale Eulerian chemistry transport model CHIMERE based on a rational interpolation and a finite volume algorithm. The advantage of the method is that the cell-integrated average is predicted via a flux formulation, thus the mass is exactly conserved. Numerical results are compared with a set of observation registered at some monitoring sites in Spain. The mean normalized bias and the mean normalized absolute error present values that are inside the range to consider an accurate model performance. In addition, it has been introduced a new method to solve the advectiondiffusion equation. It is based on a high-order accurate finite difference method to solve de diffusion equation together with a rational interpolation and a finite volume to solve the advection equation in one dimension and two dimensions. Numerical results obtained from solving several problems include academic and real atmospheric problems have been compared with the analytical solution of the advection-diffusion equation, showing that the new method give an efficient algorithm for solving such problems. Finally, a complete model has been developed to solve the atmospheric chemical-advection-diffusion equation, adding the conservative method for the advection equation, the high-order finite difference method for the diffusion equation and a second-order backward differentiation formula (BDF2) to solve the atmospheric chemical kinetics. The BDF2 is an implicit, second order multistep backward differentiation formula used to solve the stiff systems of ordinary differential equations (ODEs) from atmospheric chemistry. The Gauss-Seidel iteration is used for approximately solving the implicitly defined BDF solution, giving a faster tool than the more commonly used iterative modified Newton technique. This method implies low start-up costs and a low memory demand due to the use of Gauss-Seidel iteration.

Es la intuición un método para la toma de decisiones gerencial

El presente trabajo evalúa la toma de decisiones desde el punto de vista descriptivo, exploratorio, dado que no existe un estado del arte al respecto ni estudios que permitan determinar si la toma de decisiones gerencial es intuitiva. Se elaboró una encuesta con 4 variables cada una describiendo un método de toma de decisiones entre los que se operacionalizaron el racional, intuitivo, experiencial y holístico; para determinar el estilo de decisión en cargos gerenciales de la ciudad de Bogotá. Participaron en el estudio 43 voluntarios que en el momento de responder la encuesta se encontraban desempeñando niveles de gerencia general y gerencia de área encontrándose que de los encuestados solo un 35% enfocan su toma de decisiones en una herramienta específica mostrando una preferencia por el método Racional un 19%, seguido del método holístico con un 16% y el Intuitivo un 2%. No se encontró una evidencia significativa en el uso de la intuición como método para la toma de decisiones gerencial aunque quienes eligieron la respuesta Holística sugieren hacer uso de diferentes herramientas y sentimientos para su toma de decisiones.

O método das opções reais aplicado na avaliação das oportunidades de investimento no setor de seguros

Esta dissertação tem como objetivo demonstrar a validade do método de análise da avaliação das oportunidades de investimentos que utiliza a Teoria das Opções Reais. De forma a demonstrar a aplicabilidade desta metodologia de avaliação, será exemplificado, com base no modelo das opções reais, uma oportunidade de investimento no setor de seguros. As opções reais fecham a brecha entre as finanças e o planejamento estratégico introduzindo um meio para incorporar o impacto da incerteza implícita nas oportunidades de investimento, e ao mesmo tempo considerando como as ações gerenciais podem limitar as possíveis perdas ou capitalizar os possíveis ganhos nos projetos de investimento. Este processo de avaliação não direciona somente os administradores a focar suas atenções nas diferentes oportunidades e alternativas estratégicas, mas fornece também uma metodologia sistemática para medir a influencia das ações contingentes sobre o próprio risco e valor do projeto. Os métodos tradicionais de avaliação dos investimentos assumem que os administradores adotem um comportamento passivo à implementação dos projetos, considerando somente o valor dos fluxos de caixa esperados dos mesmos. A partir da teoria de precificação das opções financeiras, as opções reais expandem o valor global do projeto incorporando os potenciais ganhos e limitando as possíveis perdas. O modelo de opções reais permite aos administradores alavancar o valor do acionista em um ambiente de negócios dinâmico considerando a possibilidade de uma gestão ótima das opções estratégicas e operacionais existentes. Tipicamente, o ativo subjacente é o valor bruto dos fluxos de caixa esperados do projeto, mas considerando a incerteza, o valor total do projeto deve considerar o valor implícito das opções reais presentes nas oportunidades de investimento. A flexibilidade gerencial, que permite adaptar as decisões futuras as mudanças inesperadas do mercado, representa um fonte crucial de valor agregado em um ambiente dinâmico. Muitas opções reais presentes nos projetos e que interagem entre si, podem ocorrer em paralelo ou seqüencialmente, de maneira que o valor combinado destas opções seja diferente da simples soma algébrica das opções individuais.

“Método de Gauss”: inapropriado até no nome

Tal como ressaltado em de Faro e Guerra (2014), tem sido frequente em nossos tribunais, sentenças judiciais determinando que, relativamente ao caso de amortizações de dívidas com prestações constantes, a popular Tabela Price seja substituída por um sistema que, fundamentado em uma particular aplicação do regime de juros simples, vem sendo cognominado de “Método de Gauss” (cf. Antonick e Assunção, 2006 e Nogueira, 2013). E isso, frize-se, mantendo-se o valor numérico da taxa de juros especificada no contrato de financiamento (usualmente, habitacional). A par de ser totalmente inadequado, como discutido em de Faro (2014c), associar o nome do grande matemático alemão Johann Carl Friedrich Gauss (1777-1855) ao procedimento em questão, sucede que ao mesmo, como a qualquer outro que seja baseado no regime de juros simples, associam-se incontornáveis inconsistências. Como já anteriormente, amplamente evidenciado em de Faro (2013b e 2014a). Tomando a Tabela Price como base de comparação, o propósito do presente trabalho é o de aprofundar a análise das deficiências do que tem sido denominado como “Método de Gauss”. Em particular, dado que as sentenças judiciais costumam não alterar os valores numéricos das taxas contratuais de juros, substituindo tão somente o regime de juros compostos, que está implícito na Tabela Price, pela peculiar variante do regime de juros simples que está subjacente ao que se chama de “Método de Gauss”, buscar-se-á considerar a questão do ponto de vista do financiador.

Modelagem numérica do escoamento em válvulas de compressores alternativos pelo método da fronteira imersa com refinamento adaptativo

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Análise da influência de variantes do método de solução de escoamentos utilizando os métodos de elementos finitos com compressibilidade artificial e pseudo-características

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Modelo numérico basado en el método de los elementos finitos para el estudio de la hidrodinámica de bahías y estuarios

Se ha desarrollado un modelo implícito no lineal 2-D en EF para la resolución de las ecuaciones de aguas poco profundas. La discretización espacial se ha realizado por medio de elementos lagrangianos isoparamétricos. Se ha aplicado la integración numérica de Simpson para obtener las matrices elementales, y para la integración temporal se han utilizado diferentes esquemas en diferencias finitas, comprobándose el modelo con diferentes ejemplos.

Aspectos técnicos da monitorização da pressão intracraniana pelo método subaracnóideo no traumatismo craniencefálico grave

Two hundred and six patients with severe head injury (Glasgow Coma Scale of 8 points or less after nonsurgical resuscitation on admission), managed at Intensive Care Unit-Hospital das Clínicas - Universidade Estadual de Campinas were prospectively analysed. All patients were assessed by CT scan and 72 required neurosurgical intervention. All patients were continuously monitored to evaluate intracranial pressure (ICP) levels by a subarachnoid device (11 with subarachnoid metallic bolts and 195 with subarachnoid polyvinyl catheters). The ICP levels were continuously observed in the bedside pressure monitor display and their end-hour values were recorded in a standard chart. The patients were managed according to a standard protocol guided by the ICP levels. There were no intracranial haemorrhagic complications or hematomas due the monitoring method. Sixty six patients were punctured by lateral C1-C2 technique to assess infectious complications and 2 had positive cerebrospinal fluid samples for Acinetobacter sp. The final results measured at hospital discharge showed 75 deaths (36,40%) and 131 (63,60%) survivors. ICP levels had significantly influenced the final results (p<0,001). The subarachnoid method to continuously assess the ICP levels was considered aplicable, safe, simple, low cost and useful to advise the management of the patients. The ICP record methodology was practical and useful. Despite the current technical advances the subarachnoid method was considered viable to assess the ICP levels in severe head injury.

Método para avaliação da conduta visual de lactentes

The purpose of this study is to introduce a method to evaluate visual functions in infants in the first three months of life. An adaptation of the Guide for the Assessment of Visual Ability in Infants (Gagliardo, 1997) was used. The instrument was a ring with string. It was implemented a pilot study with 33 infants, selected according to the following criteria: neonates well enough to go home within two days of birth; 1 to 3 months of chronological age; monthly evaluation with no absence; subjects living in Campinas/SP metropolitan area. In the first month we observed: visual fixation (93,9%); eye contact (90,9%); horizontal tracking (72,7%); inspects surroundings (97,0%). In the third month, we observed: inspects own hands (42,4%) and increased movements of arms (36,4%). This method allowed the evaluation of visual functions in infants, according to the chronological age. Alterations in this function will facilitate immediate referral to medical services for diagnoses.

Cálculos teóricos de afinidades por próton de n-alquilaminas usando o método ONIOM

The ONIOM method was used to calculate the proton affinities (PA) of n-alkylamines (CnH2n+1NH2, n = 3 to 6, 8, 10, 12, 14, 16 and 18). The calculations were carried out at several levels (HF, MP2, B3LYP, QCISD(T), ...) using Pople basis sets and at the QCISD(T) level using basis sets developed by the generator coordinate method (GCM) and adapted to effective core potentials. PAs were also obtained through the GCM and high level methods, like ONIOM[QCISD(T)/6-31+G(2df,p):MP2/6-31G+G(d,p))//ONIOM[MP2/6-31+G(d,p):HF/6-31G]. The average error using the GCM, with respect to experimental data, was 3.4 kJ mol-1.