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Desenvolvimento de um algoritmo para identificação e caracterização de cavidades em regiões específicas de estruturas tridimensionais de proteínas; Development of an algorithm to identify and characterize cavities in specific regions of three-dimensional structures of proteins.

Oliveira, Saulo Henrique Pires de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 25/05/2011 PT
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65.8%
A identificação e caracterização geométrica e físico-química de espaços vazios na estrutura tridimensional de proteínas é capaz de agregar informações importantes para guiar o desenho racional de drogas e a caracterização funcional de sítios de ligação e sítios catalíticos. Dessa forma, algumas ferramentas computacionais foram desenvolvidas nas últimas duas décadas, visando efetuar essas caracterizações. Contudo, as ferramentas existentes lidam com uma série de limitações, dais quais merecem destaque a falta de precisão, falta de capacidade de integração em protocolos de larga escala, falta de capacidade de customização e a falta de uma caracterização eletrostática . Tendo em mente estas limitações, desenvolvemos uma nova ferramenta, denominada KV-Finder, com o objetivo de estender as funcionalidades dos programas existentes, fornecendo assim uma caracterização sistemática mais eficiente e mais informativa dos espaços vazios da estrutura tridimensional de proteínas. Através de uma modelagem matricial baseada em um direcionamento realizado pelo usuário, nossa ferramenta identifica e caracteriza espaços vazios em topologias proteicas. O utilitário é capaz de quantificar o volume, a forma...

Determinação de parâmetros para Hamiltonianos k.p a partir de estruturas de bandas pré-existentes; Parameters determination for k.p Hamiltonians from preexistent band structures

Bastos, Carlos Maciel de Oliveira
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 12/02/2015 PT
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O estudo das estruturas de bandas de energia representa um ponto fundamental no entendimento de alguns fenômenos no âmbito da física do estado sólido, tais como luminescências e transporte, entre outros. Estas estruturas podem ser obtidas de diversas formas: através de medidas experimentais, tais como ARPES,1 ou por modelos teóricos.24 Os modelos teóricos se dividem entre métodos ab initio, como o cálculo DFT,5 e métodos efetivos, como o k.p.6, 7 A abordagem DFT é viável para sistemas que vão de poucos átomos (como por exemplo, materiais bulk ) até centenas de átomos (ou mesmo milhares, com restrições quanto às aproximações necessárias). Para sistemas confinados, por ser necessária uma grande quantidade de átomos, o custo computacional torna-se inviável. No método k.p, por outro lado, as interações são descritas por parâmetros em um Hamiltoniano na forma matricial, geralmente fazendo uso de conceitos de simetria e da Teoria de Grupos. Esses parâmetros, entretanto, são obtidos de forma externa à teoria, através de estruturas de bandas pré-calculadas por outros métodos teóricos ou medidas experimentais. A literatura, porém, não apresenta um método de obtenção dos parâmetros k.p para qualquer estrutura cristalina...

Análise numérico-experimental de lajes nervuradas sujeitas a cargas estáticas de serviço

Schwetz, Paulete Fridman
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
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56.06%
Soluções estruturais sofisticadas e racionais são exigências crescentes no cotidiano de projetistas de estruturas, como conseqüência da evolução dos projetos arquitetônicos e dos novos conceitos de gerenciamento das construções. As lajes nervuradas se enquadram nesta realidade como uma atraente alternativa, por propiciar economia de materiais e mão-deobra, com redução de perdas e aumento da produtividade, exigindo, porém, uma laboriosa modelagem numérica. Para entender melhor como funciona, na prática, este sistema construtivo, torna-se necessário obter um maior conhecimento sobre seu comportamento estrutural, bem como aperfeiçoar os modelos teóricos empregados para seu projeto e simulação. O objetivo principal desta pesquisa é analisar a adequação de métodos de cálculo empregados na modelagem destas estruturas, verificando se os mesmos representam satisfatoriamente seu comportamento. Para tanto, foram instrumentadas três lajes nervuradas de concreto armado em escala natural e um modelo reduzido de microconcreto armado na escala 1:7,5 representativo de uma laje nervurada real. O estudo mediu deformações no concreto/microconcreto e deslocamentos verticais em seções características das estruturas, submetidas a diferentes tipos de carregamento. A modelagem numérica foi feita empregando-se o programa Sistema Computacional TQS versão 11.9.9...

Escadas autoportantes : desenvolvimento de programa computacional de dimensionamento

Grave, Malú
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso Formato: application/pdf
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35.8%
Este trabalho teve como intuito a elaboração de um software que calcula escadas autoportantes de concreto armado, visto que é um tipo de estrutura diferenciada já bastante utilizada, porém sem muitas referências bibliográficas que auxiliem o profissional no seu dimensionamento. Para isso, num primeiro momento, foi necessário definir um modelo que represente a estrutura e o seu comportamento adequadamente. Criou-se, então, um modelo de barras, discretizando a escada em uma estrutura reticulada, e, após aplicadas as cargas atuantes, este modelo pôde ser resolvido pelo método dos deslocamentos, através de análise matricial para estruturas de barras. Todo o processo de cálculo foi, então, sistematizado, e transformado num algoritmo, que, posteriormente, foi traduzido para uma linguagem de programação. Os resultados dos deslocamentos e solicitações encontrados foram verificados com softwares já existentes no mercado, e, com os cálculos considerados corretos, foi programada a parte de dimensionamento das seções, a partir das recomendações da NBR 6118:2007. Tudo isso feito sempre com o embasamento teórico fornecido pela pesquisa bibliográfica. Por fim, o software pronto recebe a geometria e carregamentos fornecidos pelo usuário...

Analise não-linear de porticos planos de madeira com ligações semi-rigidas

Claudia Lucia de Oliveira Santana
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 01/12/2001 PT
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A madeira é um material empregado em uma grande variedade de sistemas estruturais. Historicamente, a evolução da análise estrutural destes sistemas foi sendo acompanhada por um crescente entendimento do comportamento das ligações. De um modo geral, apesar das ligações mecânicas serem elementos estruturais muito importantes, o cálculo estrutural clássico desconsidera as propriedades de rigidez das mesmas fundamentando—se apenas em modelos com nós articulados e com nós rígidos. De fato, as ligações mecânicas se deformam e possuem comportamento não linear, afetando toda a estrutura e induzindo comportamento global não linear. A influência das ligações nas estruturas de madeira tem sido demonstrada desde as primeiras décadas do século passado, no princípio experimentalmente e posteriormente através de modelos teóricos. A modelagem teórica de estruturas de madeira envolve não apenas o modelo de comportamento estrutural com ligações semi-rígidas, mas também o modelo de comportamento da ligação em si. O propósito do presente trabalho é a investigação da influência da ligação mecânica resistente a momento em pórticos planos de madeira em termos qualitativos e quantitativos, abordando tanto o aspecto da modelagem da estrutura em si como o da modelagem das ligações...

Sistemas lineares no metodo dos elementos finitos : uma abordagem do desempenho de metodos de armazenagem de variaveis utilizando a linguagem Pascal em microcomputadores do tipo PC

Jorge Abeid Neto
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 09/12/1994 PT
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A análise de fenômenos físicos, via Método dos Elementos Finitos, termina por produzir sistemas de equações de grandes proporções, tornando problemático o uso de microcomputadores do tipo PC, gerenciados por sistemas DOS, tendo em vista a grande quantidade de variáveis que precisam ser armazenadas para a sua solução. O trabalho aqui apresentado investiga métodos e técnicas que possibilitem o uso daqueles equipamentos, que são acessíveis ou disponíveis por profissionais de Engenharia em seus escritórios, para tal fim, proporcionando a popularização, se assim se pode dizer, do referido método. Como veículo gerador do problema foi utilizado a Análise Matricial de Estruturas, tendo em vista sua simplicidade, desenvolvendo-se um programa de cálculo de estruturas reticuladas planas, em ambiente Borland Pascal, na sua versão 7.0. O programa elaborado aplica o método de eliminação de Gauss na construção de um algoritmo que promove a fatorização LU, para solução do sistema de equações obtido. O programa assim elaborado serve de base para aplicação das diversas técnicas de armazenamento de dados por ele produzidos, proporcionando a montagem de três algoritmos, cada um referente a um método, de tal forma a apresentar os resultados comparativos entre eles no tocante a tempo de processamento e capacidade de armazenamento...

Analise de paredes de contenção atraves de metodo unidimensional evolutivo : Marcelo Tacitano; Earth-retaining structures analysis with the evolutionary one-dimensional method

Marcelo Tacitano
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 07/04/2006 PT
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As estruturas de contenção de valas, normalmente de madeira, aço ou concreto, podem ser constituídas por estacas-prancha, estacas com pranchões, estacões, paredes-diafragma entre outras e precisam ser dimensionadas, de que maneira que atinjam adequadamente os requisitos de funcionalidade, exeqüibilidade, segurança e economia a que se propõem. Dentre os métodos para o seu dimensionamento é possível enquadrá-los em três grandes grupos. Os Métodos Empíricos que se baseiam em resultados de medidas experimentais, os Métodos Semi-Empíricos que admitem como carregamento um diagrama de pressões para ambos os lados da parede, em cada fase de escavação, pressupondo o tipo de grandeza dos deslocamentos e considerando as estroncas e tirantes como apoios fixos e, finalmente, os Métodos Analíticos, que levam em conta as características de resistência e rigidez da estrutura e do maciço e possibilitam o cálculo evolutivo em que os esforços e deslocamentos das fases anteriores são efetivamente levados em conta nos cálculos das fases seguintes. Inicialmente uma ampla revisão bibliográfica sobre os métodos de cálculo de paredes de contenções é apresentada. Após, este trabalho adota como foco de estudo o Modelo de Winkler...

Análise não-linear de pórticos planos metálicos com conexões semi-rígidas /

Silva Júnior, Paulo Celso Pamplona
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: xv, 164f.| il., grafs., tabs. +
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65.96%
Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico.; O presente trabalho apresenta os procedimentos para a análise numérica do comportamento de pórticos planos com conexões metálicas semi-rígidas entre vigas e pilares de estruturas de aço. Apesar de, tradicionalmente, o cálculo de estruturas metálicas ser realizado imaginando ligações rígidas ou articuladas, constata-se através de ensaios experimentais que a maioria das ligações das estruturas se enquadra em outro tipo de classificação, denominada semi-rígida, onde as conexões apresentam resistência ao giro relativo das peças conectadas, mas não possuem rigidez suficiente para impedir todo o deslocamento entre elas. Verifica-se, também, que a rigidez das ligações tem uma grande influência na distribuição das forças internas, nas deflexões e na estabilidade global da estrutura. Primeiramente são apresentados os tipos usuais de arranjos destas conexões e sua classificação de acordo com seu comportamento à flexão, fornecendo dados importantes para projeto. Estas conexões são modeladas através de uma formulação matricial pelo Método dos Deslocamentos, considerando a flexibilidade da ligação por meio de "molas" nas extremidades dos elementos de barras. Foram implementadas rotinas que permitem a consideração de uma relação não-linear entre o momento fletor e a rotação das ligações...

Geometria não-cumulativa do plano quântico

Wagner, Christian
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas.; Estudo sobre o plano quântico e sua geometria. Dá-se uma visão geral do que é uma álgebra de Hopf e introduz-se os conceitos de ação, coação e estruturas quasi-triangulares. Constrói-se também a álgebra de Hopf U_q(sl(2)) e sua ação no plano quântico com uma realização matricial e através de operadores diferenciais. Finalmente é feito um estudo do cálculo diferencial e do complexo de Wess-Zumino, para q raiz n-ésima da unidade, e também para q raiz cúbica da unidade.

Cálculo automático de estruturas: análise estrutural de lajes através do método dos elementos finitos

Geirinhas, Nuno Alexandre Riscado Valente
Fonte: Instituto Politécnico de Lisboa Publicador: Instituto Politécnico de Lisboa
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em /03/2010 POR
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O principal objectivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um programa de cálculo automático de lajes baseado no método dos elementos finitos. Como introdução ao tema é efectuada uma análise da evolução das estruturas ao longo dos tempos, diferenciando os vários tipos de estruturas que existem. São explicitados os conceitos fundamentais da mecânica dos sólidos, bem como os vários tipos de análises estruturais, os tipos de elementos finitos mais utilizados, bem como a classificação dos diversos tipos de estruturas. Devido à importância que o método dos elementos finitos tem na engenharia actual, é apresentada uma breve descrição da sua evolução ao longo dos tempos. Como abordagem mais abrangente são apresentados os conceitos gerais do método, evoluindo depois para uma descrição mais pormenorizada, aplicado aos elementos de laje adoptados no programa de cálculo desenvolvido. As lajes podem ser modeladas através da teoria das lajes finas ou espessas, sendo apresentados os fundamentos teóricos e simplificações que sustentam estas duas abordagens. A validação do programa de cálculo elaborado nesta dissertação, é efectuado através de dois exemplos, um modelo simples e outro mais complexo onde se demonstram todas as potencialidades do programa. A validação é efectuada através da comparação dos resultados...

Cálculo automático de estruturas: análise estrutural de pórticos planos utilizando o método dos elementos finitos

Carvalho, Nuno Miguel Vaz de
Fonte: Instituto Politécnico de Lisboa Publicador: Instituto Politécnico de Lisboa
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em /04/2010 POR
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126.17%
O principal objectivo da presente dissertação foi o desenvolvimento de um programa de cálculo automático de estruturas reticulares planas. A execução deste trabalho insere-se num programa mais vasto e ambicioso, em que se pretende desenvolver um pacote de cálculo automático de estruturas para utilização académica. Este pacote incluirá o tipo de elementos mais utilizado na Engenharia Civil, podendo efectuar análises lineares e não-lineares, considerando acções estáticas e dinâmicas. Pretende-se também dotar este pacote com o dimensionamento e verificação da segurança dos elementos estruturais. O programa foi desenvolvido recorrendo ao Método dos Elementos Finitos. Em face da aplicação deste método é efectuada uma breve resenha histórica, incluindo o seu desenvolvimento, campos de aplicação e importância na Engenharia Civil para o cálculo de estruturas. Foram implementados elementos finitos do tipo barra 2D de secção constante, em que se admitiu um material isotrópico com comportamento elástico linear. O programa permite a aplicação de cargas estáticas nos nós e elementos de barra, assentamentos de apoio, e fornece os resultados de forma gráfica e numérica. A validação do programa de cálculo foi efectuada através da comparação dos resultados obtidos pelo programa com um outro Programa de cálculo estrutural comercial (SAP2000) e com valores apresentados na bibliografia [LNEC...

Análise teórico-experimental de uma laje nervurada em escala natural

Schwetz,P. F.; Gastal,F. P. S. L.; Silva F,L. C. P.
Fonte: IBRACON - Instituto Brasileiro do Concreto Publicador: IBRACON - Instituto Brasileiro do Concreto
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/12/2009 PT
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Soluções estruturais sofisticadas e racionais são exigências crescentes no cotidiano de projetistas de estruturas, como conseqüência da evolução dos projetos arquitetônicos e dos novos conceitos de gerenciamento das construções. As lajes nervuradas se enquadram nesta realidade como uma atraente alternativa, por propiciar economia de materiais e mão-de-obra, com redução de perdas e aumento da produtividade, exigindo, porém, uma laboriosa modelagem numérica. Para entender melhor como funciona, na prática, este sistema construtivo, torna-se necessário obter um maior conhecimento sobre seu comportamento estrutural, bem como aperfeiçoar os modelos teóricos empregados para seu projeto e simulação. O objetivo deste trabalho é analisar a adequação de métodos de cálculo empregados na modelagem destas estruturas, verificando se os mesmos representam satisfatoriamente seu comportamento. Para tanto, foi instrumentada uma laje nervurada de concreto armado em escala natural. O estudo mediu deformações no concreto e deslocamentos verticais em seções características da estrutura submetida a um carregamento localizado em uma área pré-estabelecida. A análise numérica foi feita empregando-se o modelo de análise matricial de grelhas do Sistema Computacional TQS v11.0. A análise dos resultados demonstrou que a laje nervurada em estudo apresentou uma tendência ao comportamento linear em todas as etapas de carregamento...

Controle otimo de sistemas flexiveis via realimentação de saida

Celso Correia de Souza
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 07/06/1994 PT
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Neste trabalho foram tratados vários aspectos de controle ótimo de estrutura flexíveis de grande porte via realimentação de saída. Através da equação diferencial parcial, que rege o comportamento dinâmico dessas estruturas, obteve-se sistemas dinâmicos lineares de grandes dimensões em variáveis de estado. Em vista do alto custo computacional em manipulações numéricas, foi conveniente fazer uma redução da ordem dos modelos considerados, através de balanceamento em espaço de estado. A partir dos modelos reduzidos, métodos tradicionais para o cálculo do ganho ótimo foram aplicados, tendo sido desenvolvido e aplicado um novo método para a obtenção do controle ótimo via realimentação de saída, que estabiliza um sistema dinâmico linear, a um custo mínimo. O método proposto foi desenvolvido com o uso de desigualdades matriciais lineares, que propiciou a elaboração de um algoritmo numérico denominado min/max com desempenho excelente. Esse método se baseia na hipótese de que a existência de um ganho que estabiliza um sistema linear é equivalente a existência de uma matriz definida positiva pertencente a um conjunto convexo tal que a sua inversa pertence a um outro conjunto convexo. Condições são fornecidas para a convergência global do algoritmo. A característica principal do método é que a determinação do ganho ótimo via realimentação de saída é obtido por uma seqüência de problemas de programação convexa. Os resultados obtidos são inéditos no sentido de que...