Dissertationen zum Thema „Simetria axial“

Aquesta tesi mostra un mètode eficient per integrar numèricament una hamiltoniana k·p per heteroestructures semiconductores zero-dimensionals (punts quàntics). S'ofereixen nombrosos exemples d'aplicació en punts quàntics col·loidals sota camps magnètics, anells quàntics, punts quàntics auto-organitzats sota strain i punts quàntics amb ions magnètics. Especial èmfasi es fa en l'efecte d'acoblament entre bandes de forats lleugers i pesants.

Resumo: O fenômeno da ablação é um processo que envolve o estudo de proteções térmicas, com muitas aplicações, principalmente na engenharia mecânica e aeroespacial. O processo envolve transferência de calor com movimento de fronteira, onde a posição é desconhecida a priori. As equações governantes do processo formam um sistema não-linear de equações diferenciais acoplado. A análise unidimensional do processo ablativo é realizada em um corpo de revolução, o qual está sobre intenso aquecimento. Esse problema é resolvido utilizando a Técnica da Transformada Integral Generalizada - TTIG, para solução do sistema de equações governantes. Como condição de contorno é considerada um fluxo de calor transiente no contorno, como por exemplo, o que ocorre com veículos na reentrada da atmosfera. A teoria do fluxo de calor de Tauber e de Van Driest é utilizada nessa análise. Os resultados de interesse são, a espessura e a taxa de material ablatado. Os resultados obtidos são comparados com resultados disponíveis de outras técnicas de solução em literaturas.
Abstract: The phenomenon of ablation is a process of thermal protection with several applications, mainly, in mechanical and aerospace engineering. This process involves heat transfer with a moving boundary which position is unknown a priori. The governing equations of the process are a non-linear system of coupled partial differential equations. The onedimensional analysis of ablative process has been done in a revolution body, which is on intense heating. This problem is performed by using the generalized integral transform technique - GITT for solution of the system of governing equations. As boundary condition is considered a transient heat flux like ones that occur, for example, in re-entrance of aerospace vehicles in the atmosphere. The heat flux theory of Tauber and Van Driest were used in that analysis. The results of interest are the thickness and the rate of loss of the ablative material. The obtained results are compared with available results of other techniques of solution in the literature.
Orientador: João Batista Campos Silva
Coorientador: Antonio João Diniz
Banca: Cássio Roberto Macedo Maia
Banca: Paulo Gilberto de Paula Toro
Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-04-24Bitstream added on 2014-06-13T19:50:37Z : No. of bitstreams: 1 gomes_faa_me_ilha.pdf: 1304340 bytes, checksum: 93a9b85b39e238ee85d2a3ae10503b07 (MD5)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
O fenômeno da ablação é um processo que envolve o estudo de proteções térmicas, com muitas aplicações, principalmente na engenharia mecânica e aeroespacial. O processo envolve transferência de calor com movimento de fronteira, onde a posição é desconhecida a priori. As equações governantes do processo formam um sistema não-linear de equações diferenciais acoplado. A análise unidimensional do processo ablativo é realizada em um corpo de revolução, o qual está sobre intenso aquecimento. Esse problema é resolvido utilizando a Técnica da Transformada Integral Generalizada – TTIG, para solução do sistema de equações governantes. Como condição de contorno é considerada um fluxo de calor transiente no contorno, como por exemplo, o que ocorre com veículos na reentrada da atmosfera. A teoria do fluxo de calor de Tauber e de Van Driest é utilizada nessa análise. Os resultados de interesse são, a espessura e a taxa de material ablatado. Os resultados obtidos são comparados com resultados disponíveis de outras técnicas de solução em literaturas.
The phenomenon of ablation is a process of thermal protection with several applications, mainly, in mechanical and aerospace engineering. This process involves heat transfer with a moving boundary which position is unknown a priori. The governing equations of the process are a non-linear system of coupled partial differential equations. The onedimensional analysis of ablative process has been done in a revolution body, which is on intense heating. This problem is performed by using the generalized integral transform technique – GITT for solution of the system of governing equations. As boundary condition is considered a transient heat flux like ones that occur, for example, in re-entrance of aerospace vehicles in the atmosphere. The heat flux theory of Tauber and Van Driest were used in that analysis. The results of interest are the thickness and the rate of loss of the ablative material. The obtained results are compared with available results of other techniques of solution in the literature.

Orientador: Samuel Rocha de Oliveira
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica
Made available in DSpace on 2018-08-08T22:23:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 D'Afonseca_LuisAlberto_D.pdf: 4257675 bytes, checksum: 54debc66eff41b6c8b450adbcfc3bab6 (MD5) Previous issue date: 2007
Resumo: Nesse trabalho delineamos a teoria clássica para o campo de Einstein-Yang-Mills e elaboramos um conjunto particular de equações para obtermos soluções numéricas. Estudamos dois casos com simetria espaço-temporal: Simetria esférica com campo auto-gravitante e simetria axial no espaço-tempo de Minkowski. Utilizamos métodos numéricos das linhas para fazer a evolução temporal dos campos discretizados. No caso com simetria esférica, os campos são discretizados por diferenças finitas e no caso da simetria axial comparamos as discretizações por métodos Pseudo-Espectrais e por diferenças finitas. Para evolução temporal um método auto-adaptativo de Runge-Kutta é empregado. Na simulação dos campos de Yang-Mills auto-gravitantes com simetria esférica mostramos a evolução da implosão e explosão de uma casca energética sem formação de buraco negro nem de corpo estável. No caso com simetria axial além da implosão e explosão de pulsos de cores diferentes dos campos de Yang-Mills, geramos também várias soluções dinâmicas em que vemos o transiente do intercâmbio de energia entre essas cores
Abstract: In this work we outline the classic theory of Einstein-Yang-Mills fields and work out a set of particular equations suited for numerical simulations. We consider two special cases with space-time symmetries: self-gravitating spherical symmetric and axially symmetric field on a Minkowski space-time. We use the numerical method of lines for time evolution of discretized fields. On the spherical symmetric case, the fields are discretized by finite differences and on the axial symmetric case we compare the field discretization by the pseudo-spectral method and finite differences method. For time stepping we use a self-adaptive Runge-Kutta method. In the simulation of Yang-Mills self-gravitating fields with spherical symmetry we show the evolution of implosion and explosion of a energetic shell without black hole or stable body formation. In the axial symmetric case besides implosion and explosion of pulses of different colours of Yang-Mills fields, we also generate several dynamic solutions that display the transient of the energy exchange among these colours
Doutorado
Fisica-Matematica
Doutor em Matemática Aplicada

Esta dissertação tem como objetivo apresentar e verificar uma série de métodos de análise numérica não convencional em relação ao método de elementos finitos (MEF) utilizado comercialmente. Inicialmente é realizada uma revisão bibliográfica para posterior construção do referencial teórico. Dentre os itens abordados neste referencial teórico estão uma breve descrição e histórico de vasos de pressão, método MEFG (Elementos Finitos Degenerados), o método H-FEM (Elementos Finitos de Hermite), método Stable GFEM (Metódo de Elementos Finitos Generalizados com Estabilização) e o método FEM B-Spline (Método de Elementos Finitos B-Spline). No referencial teórico é construído todo equacionamento de cada método numérico para posterior programação de cada um no programa Matlab®. Os resultados gerados abordam os estudos dos efeitos de travamento devido ao esforço cisalhante sobre a primeira frequência natural em placas circulares, análise dos efeitos de regularidade dos espaços de aproximação obtidos segundo os métodos citados anteriormente, estudo do erro relativo das frequências naturais em relação à solução de referência para um intervalo definido por 50% dos primeiros modos aproximados numericamente e estudos dos efeitos de vibração forçada produzido por forças de impulso aplicadas no plano de simetria radial de cascas de revolução cilíndricas e esféricas.
Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-12-21T15:44:27Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Giuliano Dal Bo.pdf: 3294643 bytes, checksum: 742c8293ac6ba8ba355ce97b1c4fcebe (MD5)
Made available in DSpace on 2017-12-21T15:44:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Giuliano Dal Bo.pdf: 3294643 bytes, checksum: 742c8293ac6ba8ba355ce97b1c4fcebe (MD5) Previous issue date: 2017-12-21
This dissertation has as objective presents and checks a series of non-conventional methods for numerical analysis in comparison with the finite element method (FEM) applied commercially. Initially is performed a bibliographic revision for a posterior building of theoretical reference. Among the approached items of this theoretical reference are a quick description and history about pressure vessels, GFEM method, H-FEM method, Stable GFEM method and FEM B-Spline method. On the theoretical reference is built all equation basis of each method for posterior programming of each one in the software Matlab®. The generated results approaches the studies of locking due shear forces in circular plates under the first natural frequency, analysis of approximation spaces regularity obtained according to the methods cited before, study of relative error of natural frequencies than the reference solution for an interval of 50% of first modes numerically approximated and studies of effects due forced vibration generated by impulse forces applied in the radial symmetric plan of cylindrical shells and spheres.

Dissertação(mestrado)-Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica, Escola de Engenharia, 2005.
Submitted by Lilian M. Silva (lilianmadeirasilva@hotmail.com) on 2013-04-25T18:33:16Z No. of bitstreams: 1 Um Modelo De Elementos Finitos Para A Análise Acoplada De Problemas De Adensamento Com Simetria Axial.pdf: 1681210 bytes, checksum: 23a6d094c0648352f349cac2829966de (MD5)
Approved for entry into archive by Cristiane Silva(cristiane_gomides@hotmail.com) on 2013-05-02T22:19:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Um Modelo De Elementos Finitos Para A Análise Acoplada De Problemas De Adensamento Com Simetria Axial.pdf: 1681210 bytes, checksum: 23a6d094c0648352f349cac2829966de (MD5)
Made available in DSpace on 2013-05-02T22:19:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Um Modelo De Elementos Finitos Para A Análise Acoplada De Problemas De Adensamento Com Simetria Axial.pdf: 1681210 bytes, checksum: 23a6d094c0648352f349cac2829966de (MD5) Previous issue date: 2005
Este trabalho apresenta um modelo de elementos finitos para a análise de deformação e adensamento de maciços de solo sob condições de simetria axial. O ponto de partida são as equações diferenciais de governo que são resolvidas utilizando o método dos elementos finitos baseado no método dos resíduos ponderados adotando a formulação de Galerkin. As equações de governo são integradas sobre um domínio composto de elementos finitos quadrilaterais com quatro nós e produzem um sistema de equações algébricas em função dos deslocamentos e da poropressão. As equações de cada um dos elementos são somadas no sentido de obter um sistema global de equações. Resolver este sistema leva à solução do problema. A validação ocorre a partir da comparação com resultados de soluções analíticas baseadas na teoria da elasticidade, teoria do adensamento e ensaios de laboratório. Os resultados foram considerados satisfatórios e mostram diferenças que podem ocorrer em virtude das simplificações consideradas no modelo.
This work presents a finite element model for the analysis of soil strain and consolidation under axissymetric conditions. The starting point are the governing differential equations which are solved by using the finite element method based on the weighted residual method adopting Galerkin’s formulation. The governing equations are integrated over a domain composed of quadrilateral finite elements with four nodes and yield a set of algebraic equations in function of the displacement and of the pore pressure. The equations for each one of the elements are added in order to obtain a global system of equations. The solving of this system leads to the solution of the problem. The validation occurs through comparison with results of analytical solutions based on the elasticity theory, consolidation theory and laboratory tests. The results were satisfactory and show differences that may happen due to the simplifications taken in account in the model.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:22:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5751_1.pdf: 3149146 bytes, checksum: 57a28c5fc903c6caa60e16df268f8cd2 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005
Inserindo-se no âmbito do ensino e aprendizagem da Geometria, esta pesquisa propõe a investigação dos efeitos de uma seqüência didática sobre o conceito de um tipo de Isometria, a Reflexão Axial, com treze alunos da 6ª série de uma escola pública, em um ambiente de geometria dinâmica, o Cabri-Géomètre. Para isto, fundamentamo-nos nos preceitos teóricos de Hershkowith e Laborde no que diz respeito à visualização em Geometria e ao uso do Cabri-Géomètre de Hölzl sobre o arrastamento de figuras no Cabri e Artigue acerca da importância da seqüência didática como prática de pesquisa. Com este objetivo, procuramos, primeiramente, identificar os enfoques dos livros didáticos de 5ª a 8ª série, dos currículos americanos e franceses, do PCN de Matemática e posteriormente as concepções prévias dos alunos acerca do conceito, levando em conta as variáveis didáticas como eixo de reflexão, posição da figura, papel de base e propriedades da Reflexão Axial. Os resultados da seqüência apontaram a influência do Cabri-Géomètre no desempenho dos alunos quanto à construção de figuras simétricas assim como à associação entre os desenhos geométricos da tela e no que concerne às propriedades da Reflexão Axial. A seqüência didática foi eficiente quanto à identificação das características de pontos e figuras simétricas obtidos através da reflexão em torno de uma reta, do eixo de simetria, todavia, precisa ser retomada quanto às questões que visam à generalização das propriedades da Simetria Axial pelos alunos

Made available in DSpace on 2016-04-27T16:59:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JuNIOR TEODORO DA SILVA.pdf: 5677889 bytes, checksum: 8cd741014ed99609aade05fe8af085ab (MD5) Previous issue date: 2010-05-21
This research is inserted in the scope of teaching and learning of Geometry, in particular in the Geometric Transformations with a specific approach in isometric axial symmetry transformation. This proposal led to an investigation about the concepts of this kind of isometry through the use of error in a reconstructive approach from pedagogical strategies with use of technologies. The development occurred in two stages, being the first one done in a sequence of activities in the static environment paper and pencil . The second sequence was made with activities mediated by software of dynamic geometry named Geogebra. The errors that occurred in the static environment were considered for a reconstructive approach in the stage in which the dynamic geometry was used. For such occurrence, the research tried to identify how the pedagogical books of 3rd and 4th stages of Fundamental Teaching received the general reports made by PNLD (National Program of Pedagogical Book) and how some books highlight this subject in these contents. Moreover, it was verified how this subject is handled in the schools according to authors like Almouloud (2007), Catunda et al (1998) and Pavanello (1993), as well as according to the instructions given by National Curricula Parameters. Concerned by the reconstructive approach of error, the research aimed to understand the function of error in Mathematics learning according Brousseau (1986), Almouloud (2007), Perrenoud (2000), Astolfi (1997), Macedo (1997) and Pinto (2000). In the first stage, the learners participated in the development of the sequence with ruler, compass and square method, pointing that they never had used those tools. This fact limited the students to empirical validations. In the second stage, the students showed progress related to construction provided by the resources offered, mainly related to quick corrections, validations and proofs facilitated by resources provided by a pedagogical strategy with use of technologies among which the dynamic geometry Geogebra software
Este trabalho insere-se no âmbito do ensino e aprendizagem da Geometria, em particular as Transformações Geométricas com uma abordagem específica na transformação isométrica Simetria Axial. Esta proposta conduziu a uma investigação sobre os conceitos desse tipo de isometria através do uso do erro numa abordagem reconstrutiva a partir de estratégias pedagógicas com uso de tecnologias. O desenvolvimento ocorreu em duas etapas, sendo a primeira realizada com uma sequência de atividades realizada no ambiente estático papel e lápis e a segunda com uma sequência de atividades construída por intermédio do software de geometria dinâmica Geogebra. Os erros ocorridos no ambiente estático foram considerados para uma abordagem reconstrutiva na etapa que se valeu da geometria dinâmica. Para tal ocorrência, buscou-se identificar como os livros didáticos dos 3º e 4º ciclos recebem pareceres gerais pelo PNLD (Programa Nacional do Livro Didático) e como alguns livros enfatizam esse tema em seus conteúdos. Além disso, verificou-se como o tema é tratado nas escolas de acordo com autores como Almouloud (2004), Catunda (1998) e Pavanello (1993), bem como de acordo com as instruções dadas pelos Parâmetros Curriculares Nacionais. Quanto à abordagem reconstrutiva do erro, buscou-se entender a função do erro na aprendizagem de Matemática segundo Brousseau (1986), Almouloud (2007), Perrenoud (2000), Astolfi (1997), Macedo (1997) e Pinto (2000). Na primeira etapa, os aprendizes participaram no desenvolvimento da sequência com o método da construção com régua, compasso e esquadros, indicando que nunca haviam usado esses instrumentos, limitando-se, assim, às validações empíricas. Na segunda etapa, os sujeitos apresentaram avanços quanto às construções devido aos recursos oferecidos, principalmente em relação à correção imediata e às validações e provas facilitadas pelos recursos oportunizados por uma estratégia pedagógica com uso de tecnologias, dentre as quais, o programa de geometria dinâmica Geogebra

Entre os diversos aspectos aerodinâmicos de interesse para aplicação em asas rotativas, no presente trabalho são estados e implementados numericamente os modelos quase-lineares para o cálculo de velocidades induzidas, através da Teoria de Vórtices, em rotores de helicópteros em vôo com simetria axial. Estes modelos foram propostos por Vozhdayev em "Theory of the Lifting Airscrew". Inicialmente faz-se uma caracterização do ambiente aerodinâmico em rotores de helicóptero, sendo apresentadas as teorias que estudam o assunto. São apresentados e discutidos os métodos de modelamento da esteira de vórtices sob o rotor em vôo pairado, para fins dos cálculos de carregamentos aerodinâmicos e previsão de desempenho. A seguir são apresentados os modelos da Teoria da Linha de Sustentação, da Teoria do Disco e da Teoria da Superfície de Sustentação para o estudo do rotor de helicóptero em vôo axial. Os modelos utilizam esteira helicoidal de vórtices, prescrita e sem contração, sendo a velocidade média de deslocamento dos vórtices livres na esteira calculada pela Teoria da Quantidade de Movimento. O cálculo das velocidades induzidas nas pás do rotor é feito por meio da Lei de Biot-Savart. São apresentados e analisados os resultados da implementação numérica dos referidos modelos para as previsões de carregamento aerodinâmico e desempenho de rotores em vôo pairado. Finalmente, é discutido o emprego da Teoria de Vórtices em modelos teóricos nos quais a esteira desempenha papel importante (como é o caso do helicóptero em vôo pairado), são ressaltadas as limitações dos modelos e dos resultados aqui apresentados, estabelecidas conclusões gerais e apontadas sugestões para futuros trabalhos.

Orientadores: Fernando de Almeida França, Eugenio Spano Rosa
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-07-23T14:23:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_SilvioGoncalves_D.pdf: 15997208 bytes, checksum: de091564ff970a5c9a5d0fa2bda4be5c (MD5) Previous issue date: 1998
Resumo: Este trabalho visa o estudo experimental e a simulação numérica de escoamentos bifásicos. O Modelo de Dois Fluidos é usado para simular o escoamento com simetria . axial de misturas água-ar em padrão de bolhas através de um tubo circular e de bocais convergentes. Os principais objetivos são os de investigar os mecanismos que promovem a distribuição radial das fases e o de aprimorar o conhecimento sobre as forças interfaciais. As Equações Constitutivas usadas para obter o fechamento do modelo representam as forças interfaciais de arrasto, massa virtual, pressão interfacial, sustentação lateral e a força de parede. Uma extensão do modelo de turbulência k-'épsilon¿. para escoamentos bifásicos, que considera a turbulência induzida pela passagem das bolhas, é implementada para expressar os efeitos da turbulência da fase líquida. As equações diferenciais médio-temporais que formam o modelo de dois fluidos são numericamente resolvidas pelo método de volumes finitos usando o programa computacional comercial PHOENICS 'MARCA REGISTRADA¿. Um grande número de medições locais próprias são empregadas, tanto no tubo como nos bocais convergentes, para ajustar e validar o modelo. A análise e a comparação entre os resultados numéricos e os experimentais trazem informações originais sobre a natureza dos escoamentos e sobre os aspectos da modelagem. Os principais dados experimentais são medidos com uma sonda elétrica dupla. É desenvolvido um novo método estatístico que interpreta os dados localmente adquiridos pela sonda, fornecendo a freqüência de bolhas, a distribuição de velocidades reais e a distribuição de diâmetros reais das bolhas. Outras grandezas médias, locais e superficiais, são obtidas a partir dessas grandezas básicas
Abstract: This work is aimed to the experimental and numerical study of two-phase flows. The Two-Fluid Model is the basic modelihg tool used to simulate the axi-symmetric flow of air-water bubbly mixtures in a round pipe and convergent nozzles. The main objectives are to investigate the mecanisms that promote the lateral distribution of the phases and improve the knowledge on the forces that settle their relative movement. The constitutive equations used to represent the interfacial forces and get the closure of the model are the drag force, the virtual mass force, the interfacial pressure force, the lift force and the wall force. An extension of the k- 'épsilon¿. turbulence model, which accounted for the bubble-induced turbulence, is also implemented to express the intensification of the turbulence in the liquid phase. Hence, the conservation and constitutive equations that form the Two-Fluid Model are implemented and solved by the finite-volume method using the commercial computational package PHOENICS 'MARCA REGISTRADA¿ An extensive number of local measurements were taken, in both the round pipe and convergent nozzles, to adjust and validate the model. The analysis of the data and comparisions with the numerical results give rise to original information on the nature of the bubbly flow and aspects of the Two-Fluid Model. To measure the local variables in air-water bubbly flows, a doublesensor electrical intrusive probe was used. To extend the application of this technique to the measurement of local interfacial properties in bubbly flows and to take into account the multidimensional nature of these flows, a new statistical method of measurement, including the data acquisition and processing, is developed. The method disclosed local interfacial properties, namely the void fraction, the bubble frequency, the bubble velocity, the bubble size and the interfacial area density. Mean variables are also calculated after the integration of these local properties
Doutorado
Doutor em Engenharia de Petróleo

Os caleidociclos têm sido utilizados como forma artística de apresentação de imagens, pinturas ou como parte de trabalhos artísticos, principalmente de imagens com simetrias; talvez os mais conhecidos sejam os trabalhos de M. C. Escher. As poucas publicações encontradas da teoria matemática envolvida nos caleidociclos dão base para imaginar e criar aplicações no desenvolvimento de habilidades e competências trabalhadas na escola. Para aumentar as possibilidades de aplicações de conceitos, teoremas e relações matemáticas estudadas no ensino básico, o presente trabalho apresenta algumas propostas de atividades utilizando os caleidociclos. As propostas foram elaboradas de acordo com o nível de ensino, ou seja, simetrias para o 7o ano, teorema de Pitágoras para os 8o e 9o anos do Ensino Fundamental, lei dos cossenos e relação fundamental da trigonometria para a 1a série e volume e área de superfície de sólidos geométricos para 2a série do Ensino Médio; algumas das propostas apresentam variações para se adequar ao nível de desenvolvimento em que a turma se encontra. Todos os moldes utilizados e outras possibilidades de caleidociclos, incluindo sólidos encaixantes aos caleidociclos, foram organizados ao final deste trabalho em um dos apêndices. Há também um apêndice com outros tipos de sólidos geométricos com movimentos, que podem ser usados no mesmo intuito de aplicação diferenciada da geometria espacial.
Kaleidocycles have been used asan artistic formof presentation of pictures, paintings or a part of artworks, especially images with symmetries; perhaps the best known works are M. C. Eschers. The few finded publications of the mathematical theory related to these three-dimensional rings give rise to imagine and create applications for developing skills to be worked in classroom. In order to increase the possibility of applications of concepts, theorems and mathematical relations, the present work proposes some activities dealing with kaleidocycles. The proposals were prepared in accordance with the students level of education, i.e., symmetries for the7th grade, the Pythagorean theorem for the 8th and 9th grades, law of cosines and the fundamental relation of trigonometry, volume and surface area of geometric solids for high school students; some of the proposals have variations to suit the level of development in which the class is at. All the molds used and other possibilities of kaleidocycles, including solids which fit into kaleidocycles, were organized at the end of this dissertation in one of the appendices. There is also an appendix with other types of mobile geometric solids that can be used in the same purpose in different applications of spatial geometry.

O objetivo deste trabalho é apresentar um novo tipo de sistema de levitação baseado na força de interação magnética entre uma bobina de núcleo não-magnético e um imã permanente, em casos de simetria axial entre os dispositivos, nos moldes do problema 23 proposto no TEAM Workshop. Este tema é bastante atual e vários métodos têm sido estudados e propostos em razão da complexidade na determinação precisa das forças sobre os imãs permanentes imersos em um campo magnético em um circuito magnético aberto. O primeiro grande desafio deste trabalho é obter uma expressão analítica para esta força de interação magnética em casos de simetria axial usando o método de cargas magnéticas ligadas. Para tal, algumas hipóteses simplificadoras foram adotadas como considerar o campo magnético gerado pela bobina aproximadamente uniforme em toda a face do imã permanente e assumir que a magnetização do imã é constante e independente da variação de sua distância para a bobina. Pretende-se aproveitar o sistema implementado neste trabalho como bancada experimental no Laboratório de Controle da Universidade de São Paulo. Foi projetado um controlador PID através de ferramentas gráficas obedecendo a alguns critérios de desempenho, tanto no domínio do tempo como no domínio da freqüência. Uma vez sintonizado, foi utilizado o toolbox Real-Time Windows Target do Simulink e a placa de aquisição PCI 6221 (da National Instruments) para controlar em tempo real a planta de levitação em malha fechada. Os resultados experimentais foram muito satisfatórios de modo que o modelo analítico foi considerado válido. O sistema apresentou boas características como, por exemplo, um bom acompanhamento do sinal de referência, mesmo em grandes excursões, erro de regime nulo, levitação estável em distâncias relativamente grandes e uma boa estabilidade radial. O uso de dois sensores Hall mostrou-se eficiente na determinação da posição do imã permanente.
The objective of this work is to present a new kind of levitation system based on the interaction force between a non-magnetic core coil and a permanent magnet, in the case of axial symmetry between devices, as proposed by TEAM Workshop problem 23. This theme is very current and various methods have been studied and proposed in face of the complexity in determining precisely the force over permanent magnets immersed in a magnetic field in an open magnetic circuit. The first big challenge of this work is to obtain an analytical expression for this interaction magnetic force in the case of axial symmetry using the equivalent magnetic charge method. For this, some simplifying hypothesis have been adopted like considering the magnetic field created by the coil approximately uniform over all the permanent magnets face and assuming that magnets magnetization is constant and independent of the variation of its distance to the coil. The system implemented in this work is intended to be used as an experimental bench for the Laboratory of Control of Sao Paulo University. A PID controller was projected by means of graphical tools according to some criteria for performance, both in the field of time as in the frequency domain. Once tuned, the toolbox Real-Time Windows Target of Simulink and the PCI-6221 acquisition board (of National Instruments) were used to control in real time the levitation plant in closed loop. The experimental results were very satisfactory so that the analytical model was considered valid. The system showed good characteristics as, for instance, a good tracking of reference signal, even in large excursions of it, null stationary error, stable levitation at relatively big gaps and a good radial stability. The use of two Hall-effect sensors proved to be efficient in the determination of permanent magnets position.

Orientadores: Sergio Santos Muhlen, Euclides de Mesquita Neto
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação
Made available in DSpace on 2018-07-26T20:04:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carrion_Ronaldo_M.pdf: 3859848 bytes, checksum: 20057581433089985bb8078e1b412f0a (MD5) Previous issue date: 2000
Resumo: Este trabalho apresenta uma formulação por Elementos de Contorno para a análise da resposta dinâmica de corpos elásticos axi-simétricos que simulam o comportamento de concentradores acústicos. Esta formulação requer a integração de algumas funções, chamadas de soluções fundamentais ou núcleos. Por se tratar de um problema com simetria axial, as soluções fundamentais 3D foram transformadas em soluções fundamentais axi-simétricas através da mudança de coordenadas retangulares para cilíndricas e posterior integração sobre o eixo azimutal, o que diminui o problema de uma dimensão. A integração numérica de alguns núcleos dinâmicos apresenta singularidade e isto é contornado através da subtração dos correspondentes núcleos estáticos, artifício este, chamado de regularização da integral singular. A implementação por Elementos de Contorno é validada pela determinação da resposta de um cilindro cujos dados modais são conhecidos, isto é, as freqüências naturais e os modos de vibração. A metodologia é também aplicada para analisar a resposta de um concentrador acústico empregado em terapia médica
Abstract: A Boundary Element formulation to analyze the dynamic response of elastic axisymmetric bodies is presented to simulate the behaviour of an acoustic concentrator. The formulation reguires some functions to be integrate, called fundamental solutions or kemels. Since the problem has axial simmetry, the 3D kemels were transformed into axisymmetric ones by a coordinate (hange and an integration over the azimuthal direction, what makes the problem one less dimension. The singularity presented in some dynamic kemels is regularized subtracting the corresponding static kernels. The BE implementation is validated by determining the response of a cylinder
Mestrado
Engenharia Biomedica
Mestre em Engenharia Elétrica

La presente instigación tiene como objetivo propiciar el proceso de génesis instrumental, específicamente propiciar la instrumentación de la simetría axial mediada por el ambiente de geometría dinámica Geogebra en alumnos de 12 y 13 años de edad del primer grado de Educación Secundaria del Colegio Sagrado Corazón - Sophianum. Debido a que nuestro estudio está centrado en el proceso de la instrumentación nos planteamos la siguiente pregunta de investigación: ¿alumnos de primer grado de educación secundaria instrumentan la noción de simetría axial cuando desarrollan actividades mediadas por el Geogebra? Para este estudio tomamos como marco teórico al Enfoque Instrumental de Rabardel y como marco metodológico a algunos aspectos de la Ingeniería Didáctica de Artigue. Nos centramos en la instrumentación que forma parte del proceso de la Génesis Instrumental en el que usamos la noción de esquemas de Vergnaud para analizar los posibles esquemas de utilización que movilizan las alumnas al desarrollar las actividades propuestas. Como resultado de las acciones podemos inferir que ellas lograron instrumentar la noción y las propiedades de la simetría axial y lograron una instrumentalización local de algunas herramientas del Geogebra que fueron utilizadas en el aprendizaje de la simetría axial. Palabras claves: Simetría axial. Instrumentación. Esquemas de utilización. Geogebra.
Tesis

O presente relatório de estágio foi desenvolvido para a obtenção do grau de Mestre em Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico e de Matemática e Ciências Naturais do 2.º Ciclo do Ensino Básico. Teve como objetivos promover a visualização espacial, identificar e analisar as principais dificuldades dos alunos em desafios, envolvendo a visualização espacial. Para tal, este estudo pretende dar respostas às seguintes questões de investigação: (i) Quais as dificuldades que surgem em alunos, do 2.º Ciclo do Ensino Básico, quando confrontados com desafios que implicam a visualização espacial? (ii) Como explicar as dificuldades desses alunos nos desafios que envolvem visualização espacial? (iii) Qual o papel do GeoGebra na resolução dos desafios? De forma a dar respostas às questões referidas foram implementados três desafios em sala de aula relacionados com as isometrias no plano. O estudo seguiu uma metodologia de natureza qualitativa. A análise dos dados recolhidos foi realizada, essencialmente, tendo por base a observação participante, as notas de campo, o registo áudio e a recolha documental. O estudo foi concretizado no ano letivo 2020/2021, numa escola básica da região de Aveiro. Os participantes foram os alunos de uma turma do 6.º ano de escolaridade do 2.º Ciclo do Ensino Básico. Os resultados apontam algumas dificuldades relativas à manipulação de figuras mentalmente e graficamente, à incapacidade de recordar/não saber o que é eixo de simetria e as propriedades da simetria axial, à incapacidade de descrever por escrito o procedimento realizado, assim como na utilização de recursos materiais e do GeoGebra. Contudo, os desafios e a utilização de GeoGebra contribuíram para o desenvolvimento de atitudes favoráveis em relação à Matemática e à geometria, principalmente no que diz respeito às isometrias no plano. Permitiram ainda o desenvolvimento da criatividade e da visualização.
This internship report was developed to obtain a Master's degree in Teaching of the 1st Cycle of Basic Education and in Mathematics and Natural Sciences in the 2nd Cycle of Basic Education. Its objectives were to promote spatial visualization, identify and analyze the main difficulties of students in challenges involving spatial visualization. To this end, this study aims to provide answers to the following research questions: (i) What are the difficulties that arise in students from the 2nd Cycle of Basic Education when faced with challenges that imply spatial visualization? (ii) How to explain students' difficulties in the challenges involving spatial visualization? (iii) What is the role of GeoGebra in solving the challenges? In order to provide answers to these questions, three challenges were implemented in the classroom related to isometries in the plane. The study was developed in an action-research context. The analysis of the collected data was, essentially, of a qualitative nature, having been the participant observation, the field notes, the audio recording and the documental collection, the techniques and data collection instruments used. The study was carried out in the 2020/2021 school year in a basic school in the region of Aveiro. The participants were students from a 6th grade class of the 2nd Cycle of Basic Education. The results point out some difficulties related to the manipulation of figures mentally and graphically, the inability to remember/not knowing what the axis of symmetry are and the properties of the axial symmetry, the inability to describe the performed procedure in written form, as well as the use of resources materials and GeoGebra. However, the challenges and the use of GeoGebra contributed to the development of favorable attitudes towards Mathematics and geometry, especially with regard to isometries in the plane. They also allowed the development of creativity and visualization.
Mestrado em Ensino do 1º Ciclo do Ensino Básico e de Matemática e Ciências Naturais do 2º Ciclo do Ensino Básico

Consideramos o modelo fenomenológico de Nambu-Jona-Lasino (NJL), que in- corpora as simetrias da cromodinâmica quântica (QCD), para estudar os processos físicos no regime das baixas energias - regiãoo não acessível aos métodos perturbativos da QCD. O presente trabalho é centrado no estudo do modelo NJL de dois sabores cujo lagrangiano inclui um termo de interac»c~ao que quebra explicitamente a anomalia UA(1). O lagrangiano deste modelo permite identificar 4 canais correspondentes aos mesões¼, ¾, ´ e a0. É analisada a restauração das simetrias quiral e axial a tem- peratura finita, estudando-se para o efeito o comportamento de vários observáveis que sinalizam a restauração das simetrias quiral e axial. Estuda-se efeito do tipo de regularização no processo de restauração das sime- trias. Para além da regularização convencional, é estudado um tipo de regularização que permite ter em conta o efeito dos quarks de momentos elevados a altas tempe- raturas. A restauração da simetria axial não ocorre com consequêencia da restauração da simetria quiral. Verificamos que a situação em SU(2) é diferente dos resultados referidos ao modelo NJL em SU(3). Não basta considerar o tipo de regularização para que todos os observáveis relacionados com a simetria UA(1) se anulem, pelo que para a sua restauração, é necessário considerar um mecanismo adicional, que simula a supress~ao do efeito de instantões. Para isso é introduzida uma dependência na temperatura para a constante de acoplamento associada com a anomalia.

Tesis (Lic. en Física)--Universidad Nacional de Córdoba, Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, 2016.
Se estudia la existencia de energías conservadas para las perturbaciones lineales con simetría axial en la región exterior del agujero negro de Schwarzschild, para perturbaciones que no han alcanzado el horizonte. Con dichas cantidades, se construyen cotas para la perturbación en la región exterior del agujero negro mediante técnicas de análisis funcional y desigualdades geométricas.
The existence of conserved energies for linear and axially symmetric perturbations of the exterior of the Schwarzschild black hole is studied, in particular for those perturbations which have not reached the event horizon. Using these conserved quantities, bounds for the linear perturbation are constructed with help of functional analysis and geometrical inequalities technics.