On clusters and the multi-isoperimetric profile in Riemannian manifolds with bounded geometry

For a complete Riemannian manifold with bounded geometry, we prove the existence of isoperimetric clusters and also the compactness theorem for sequence of clusters in a larger space obtained by adding finitely many limit manifolds at infinity. Moreover, we show that isoperimetric clusters are bounded. We introduce and prove the Holder continuity of the multi-isoperimetric profile which has been explored by Emanuel Milman and Joe Neeman with a Gaussian-weighted notion of perimeter. We yield a proof of classical existence theorem, e.g. in space forms, for isoperimetric cluster using the results presented here. The results in this work generalize previous works of Stefano Nardulli, Andrea Mondino, Frank Morgan, Matteo Galli and Manuel Ritor\'e from the classical Riemannian and sub-Riemannian isoperimetric problem to the context of Riemannian isoperimetric clusters and also Frank Morgan and Francesco Maggi works on the clusters theory in the Euclidean setting.Comment: 22 page

Contributions for microgrids dynamic modelling and operation

Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 200

Study of the behavior of a thermoplastic injection mold and prediction of fatigue failure with numerical simulation

Tese de doutoramento em Engenharia MecânicaO objetivo deste trabalho é a criação de uma metodologia de análise da resistência à fadiga de moldes de injeção de termoplásticos. Uma metodologia capaz de satisfazer o mercado atual que exige a diminuição do tempo de entrega e custos de moldes de injeção, sem comprometer a sua fiabilidade. Para o desenvolvimento desta metodologia, foram utilizados modelos digitais. Com estes modelos é possível executar-se várias iterações sem os custos de um modelo físico. Além do menor custo dos modelos digitais, também é possível compreender o comportamento de cada molde no decorrer da fase de projeto. Com o aumento da complexidade dos componentes injetados, o estudo da resistência à fadiga tende a ser cada vez mais importante. Neste trabalho serão apresentados cuidados a ter na preparação dos modelos digitais, de forma a obter-se resultados fiáveis. No desenvolvimento desta metodologia, usaram-se dois softwares de simulação numérica para gerar os modelos digitais. Um deles dedica-se ao estudo reológico de peças termoplásticas e outro ao comportamento estrutural dos moldes de injeção. A execução de simulações numéricas requer uma boa caracterização dos materiais usados. No caso dos termoplásticos, os fabricantes têm uma grande base de dados com a informação necessária para as simulações numéricas. No entanto, para as simulações estruturais, os fabricantes tendem apenas a fornecer os dados das curvas monotónicas, os quais não fornecem qualquer informação sobre o comportamento à fadiga. Portanto, neste trabalho foram estudados modelos empíricos que se adaptam aos aços usados em moldes de injeção, a partir dos quais é possível gerar as curvas S-N e e-N. De modo a avaliar qual o modelo empírico que se adaptaria melhor a esta área, foram realizados ensaios experimentais com provetes feitos em EN 1.2311. A partir destes ensaios, escolheu-se o modelo empírico mais conservador. Com base no modelo empírico escolhido, foi desenvolvida uma aplicação capaz de gerar as curvas S-N e e-N, a partir das informações fornecidas pela aciaria. Além da caracterização dos materiais, também é importante que as condições de carregamento do modelo numérico estrutural sejam o mais aproximadas possível do que irá ocorrer no modelo físico. Como as cargas deste modelo numérico podem ser previstas a partir do modelo numérico reológico, a criação de uma ponte entre estes dois modelos numéricos é imprescindível. Logo, neste trabalho foi construída uma aplicação capaz de converter os dados gerados pelo software comercial Moldflow em ficheiros capazes de serem lidos por softwares comerciais de simulação numérica estrutural. Usando esta aplicação para a conversão dos dados, foram realizadas simulações e comparadas com os respetivos modelos físicos. Verificou-se que é possível replicar o comportamento do molde em modelos digitais. No entanto, os modelos digitais dos moldes de injeção estudados tenderam a apresentar resultados conservadores quando comparados com os modelos físicos. Por fim, foi desenvolvida uma aplicação capaz de usar dados calculados a partir de softwares comerciais de cálculo numérico estrutural para a determinação da resistência dos moldes à fadiga. Aqui foi tido em conta o modelo para geração das curvas de fadiga dos materiais validado. Os modelos de cálculo à fadiga na aplicação baseiam-se na regra de Palmgren – Miner para a determinação dos ciclos até à nucleação da fissura. O cálculo das tensões alternadas foi realizado a partir de dois métodos, o critério da tensão de corte octaédrica e o método de Sines. Para testar a aplicação foram escolhidos cinco moldes que apresentaram falhas por fadiga. Em seguida, foi aplicada a metodologia proposta neste trabalho para a determinação da resistência dos mesmos à fadiga. A partir da aplicação desta metodologia e das ferramentas desenvolvidas para o seu emprego, foi possível verificar que esta é capaz de prever as zonas onde ocorreram as falhas, bem como outras com probabilidade de nucleação de fissuras. Portanto, no decorrer deste trabalho foi possível criar uma metodologia e ferramentas de apoio para o cálculo de moldes à fadiga. Assim, projetistas de moldes podem ter uma boa perspetiva da resistência à fadiga de moldes de injeção ainda em projeto, tendo por base métodos científicos.The objective of this work is to create a methodology to analyze the fatigue resistance of thermoplastic injection molds. A methodology capable of satisfying the current market that demands a decrease in the delivery time and costs of injection molds, without compromising their reliability. To develop this methodology, digital models were used. With these models it is possible to execute several iterations without the costs of a physical model. Besides the lower cost of digital models, it is also possible to understand the behavior of each mold during the design phase. With the increasing complexity of injected components, the study of fatigue resistance tends to be more and more important. In this work, care will be presented in the preparation of the digital models, in order to obtain reliable results. In the development of this methodology, two numerical simulation software’s were used to generate the digital models. One of them is dedicated to the rheological study of thermoplastic parts and the other to the structural behavior of injection molds. The execution of numerical simulations requires a good characterization of the materials used. In the case of thermoplastics, manufacturers have a large database with the information needed for numerical simulations. However, for structural simulations, manufacturers tend to provide only monotonic curve data, which do not provide any information about fatigue behavior. Therefore, in this work, empirical models that fit the steels used in injection molds were studied, from which it is possible to generate the S-N and e-N curves. In order to evaluate which empirical model would best fit this area, experimental tests were performed with specimens made in EN 1.2311. From these tests, the most conservative empirical model was chosen. Based on the chosen empirical model, an application capable of generating the S-N and e-N curves from the information provided by the steel mill was developed. Besides the characterization of the materials, it is also important that the loading conditions of the numerical structural model are as close as possible to what will occur in the physical model. Since the loads of this numerical model can be predicted from the rheological numerical model, the creation of a bridge between these two numerical models is essential. Therefore, in this work was built an application capable of converting the data generated by the commercial software Moldflow into files capable of being read by commercial structural numerical simulation software. Using this application for data conversion, simulations were performed and compared with the respective physical models. It was found that it is possible to replicate the mold behavior in digital models. However, the digital models of the injection molds studied tended to present conservative results when compared to the physical models. Finally, an application capable of using data calculated from commercial numerical structural calculation software was developed for determining the fatigue resistance of molds. Here the validated model for generating the fatigue curves of the materials was taken into account. The fatigue calculation models in the application are based on the Palmgren - Miner rule for the determination of the cycles until crack nucleation. The alternating stresses calculation was performed from two methods, the octahedral shear stress criterion and the Sines method. To test the application, five molds that presented fatigue failures were chosen. Then, the methodology proposed in this work was applied to determine their fatigue resistance. From the application of this methodology and the tools developed for its use, it was possible to verify that it is able to predict the areas where the failures occurred, as well as others with a probability of crack nucleation. Therefore, during this work it was possible to create a methodology and support tools for the calculation of fatigue molds. Thus, mold designers can have a good perspective of the fatigue resistance of injection molds still in project, based on scientific methods

Determinants of the level of indebtedness for Brazilian firms: A quantile regression approach

AbstractWe investigate the determinants of the capital structure of Brazilian companies between 2000 and 2009. We use a quantile regression model and compare its results with the ones provided by conventional models (least squares and fixed effects). We show that the effects of the capital structure determinants change depending on the quantile. This can be explained by bankruptcy and agency costs associated to the amount of debt leverage of firms, relative to each quantile. Based on these results, we analyze the predicted effects of the two leading capital structure theories, namely pecking order and trade-off, conditioned on the determinant, type of debt and quantile analyzed. Our results for the size and profitability variables indicate that the pecking order theory is more suitable to the data as the quantile increases

Structural studies on two lipocalins

The number of proteins being included in the lipocalin structural family has been steadily increasing since the solution of the structures of beta -lactoglobulin and retinol- binding protein. The family now comprises some 23 proteins and these come from many different sources and display a variety of characteristics. The work described here focused on two of those proteins, beta -lactoglobulin (Big) and apolipoprotein D (apo D).The structure of bovine beta -lactoglobulin (Monaco, et al., 1987)from the trigonal crystals grown at pH 7.8, space group P3221, presents several aspects that are in disagreement with previous work, in particular the positioning of the bound retinol in the surface of the protein and the observation that the protein was in its monomeric form. We have checked these findings independently by extending the resolution of a 6 A x -ray structure (Green, et al., 1979). A 3.0 A model is now available though still in the refinement stages. Not surprisingly it was found that the protein is indeed in the dimeric form and that the arrangement of the dimer is very similar to the one found in BIgY (orthorhombic crystal form)(Papiz, et al., 1986), the other independently determined structure. Changes were observed in the threading of the sequence, in particular between residues 75 and 32 where movements of as much as five residues are found, and in the C- terminus between 141 and 150 where a shift of two residues is observed along a n- strand. These changes result in an overall increase of the hydrophobicity of the pocket. In parallel, cocrystallization of Blg with a variety of ligands has been successful in at least one case where density is evident in the binding cavity.Human apolipoprotein D is present in the fluid of cysts formed during gross- cystic- disease, which is the most common breast disease in premenopausal women, and is a potential biological marker for breast cancer. The protein is found as well, associated with the lipoproteic system in the blood and is produced in high amounts in regenerating rat peripherial nerves. Several structural aspects of the protein from breast cysts were investigated; four of the cysteines were shown to be forming disulphide bridges and the fifth is not present as a free -cysteine. The influence of the pH on the conformational transitions (investigated by CD) and monomer -multimer balance (investigated by gel filtration) shows occurring parallelism with changes on Blg and in particular the transition seen between pH 6.5 and 5.5 could be due to the onset of the dissociation of the tetramer that populates the higher pHs. From the CD studies a 15% a -helix content was determined, more than the 7 -10% found for Blg or the 7% for Rbp but very close to the content on insectocyanin, with which shares 30 -40% residue identity. We examined too, the association of this globular protein with lipid vesicles, and electron- micrographs showed the formation of rouleaux structures, an effect commonly observed with other apolipoproteins; CD showed a small change in the amount of a -helix of the bound -protein .The binding of several hydrophobic molecules was monitored by fluorescence and it was shown that arachidonic acid, a fatty acid with intense biological activity, binds with a association constant of 4.1x107M -1. This ligand provides a possible link between the diverse biological situations where apo D is present. A synthetic antagonist to the thromboxane A2 receptor was shown to bind too but with slightly less affinity

Sistema "SELEGEN" - seleção genética computadorizada para o melhoramento de espécies perenes.

O software Selegen foi desenvolvido para subsidiar o melhoramento genético de espécies florestais; entretanto, pode ser utilizado para outras espécies vegetais perenes ou semi-perenes e animais, em que a seleção de indivíduos prevalece sobre a seleção de grupos de indivíduos. Desenvolvido para ambiente IBM/PC-DOS, o programa é fundamentado em algoritmos que maximizam a eficiência do processo seletivo, mediante a comparação de vários métodos de seleção, com vistas a diferentes situações experimentais, em termos de acurácia, ganho genético, tamanho efetivo e variáveis de ganhos genéticos. Neste trabalho são apresentados os aspectos que devem ser considerados nos métodos destinados à seleção de indivíduos, e são apresentadas análises que podem ser realizadas com o software

PERCEPÇÃO DAS LIMITAÇÕES NA NEGOCIAÇÃO COLETIVA POR DOCENTES DE UMA INSTITUIÇÃO FEDERAL DE ENSINO

Trata-se de um estudo de caso qualitativo, através da análise de conteúdo das entrevistas realizadas com os docentes da Universidade Federal de Viçosa-UFV no processo de negociação coletiva. O objetivo foi o de identificar na percepção dos representantes e a partir dos significados atribuídos em suas vivencias e experiências as dificuldades encontradas na negociação coletiva no serviço público. Foram identificadas quatro categorias pertinentes e influenciadoras no processo de negociação coletiva relacionadas às limitações e dificuldades dos negociadores e às condições do ambiente das centrais sindicais, são elas: a estrutura do sistema político e sindical; o desconhecimento do funcionamento do sistema orçamentário e financeiro na Administração Pública; a desmobilização da categoria; a falta de capacitação técnica dos negociadores. A compreensão das limitações e dificuldades pode constituir em instrumentos fundamentais para a construção de diretrizes norteadoras na gestão de pessoas, bem como, para o desenvolvimento de negociadores no serviço público, podendo melhorar o desempenho do processo da negociação coletiva e as relações do trabalho no âmbito do setor público

Perfil do trauma raquimedular em idosos

This retrospective cross-sectional study sought to: describe the profile of the elderly population who suffered spinal injury (SI) between 2005 and 2010 in Porto Alegre (RS), Brazil; compare the trauma mechanism and type of SI prevalence in both sexes; and compare the trauma mechanism in the sample's age groups. To this end, medical records were reviewed for the following data: age, sex, main mechanisms of injury and spinal levels affected. Out of 1.320 records analyzed, 370 belonged to elderly subjects, 58.6% women (73.07±8.52 years) and 41.4% men (69.4±7.5 years). The most prevalent SI mechanisms were falls from own height (37.7%), height (24.3%) and unspecified (20.1%). The most affected vertebral levels were L1 (30.0%), T12 (16.2%) and L2 (11.9%). Only 26 (7%) individuals who had SI suffered a spinal cord lesion, with a higher prevalence of incomplete lesion (82.6%). No significant association was detected between the occurrence of SI and its type or sex. In the time and region investigated, the SI profile in the elderly can be described as: women over 70, who suffered a fall from their own height, injuring mainly the lumbar region. Elderly men and women were equally affected by SI without spinal cord lesion. Falls from height predominated in those aged 60-69, whereas falls from own height were commonest among those aged 70 and over.Este estudio transversal retrospectivo tuvo como objetivos: definir el perfil de la población de edad avanzada que sufrió trauma raquimedular (TRM) entre 2005 y 2010 en Porto Alegre (RS), Brasil; comparar la prevalencia en los sexos de los diferentes mecanismos de trauma y el tipo de lesión medular; y comparar el mecanismo de trauma de acuerdo con la franja etaria de la muestra. La recogida de los registros de dos Servicios de Archivo Médico (SAME) involucró los siguientes datos: edad, sexo, principales mecanismos de lesión y niveles medulares más afectados. Se analizaron 1.320 registros, de los cuales 370 eran ancianos; de estos, 58,6 % eran mujeres (73,07±8,52 años) y 41,4 % de los hombres (69,4±7,5 años). Prevalecieron caídas desde la propia altura (37,7 %), caídas desde altura (24,3 %) y caídas sin especificación (20,1 %). Los niveles vertebrales más afectados fueron L1 (30,0 %), T12 (16,2 %) y L2 (11,9 %). Solo 26 (7 %) de los individuos que han sufrido TRM presentaron lesión medular, con mayor prevalencia de la incompleta (82,6 %). No se encontró asociación significativa entre la ocurrencia de TRM o su tipo y sexo. El perfil del TRM en mayores de la región puede ser descrito como: mujeres mayores de 70 años que sufrieron caídas desde la propia altura, lesionando principalmente la región lumbar. Ancianas y ancianos también se vieron afectados por TRM sin lesión medular, con un predominio de caídas desde altura en la franja de los 60 años y caídas desde la propia altura arriba de los 70 años.Este estudo transversal retrospectivo teve como objetivos: traçar o perfil da população idosa que sofreu trauma raquimedular (TRM) entre 2005 e 2010 em Porto Alegre (RS), Brasil; comparar a prevalência nos sexos dos diferentes mecanismos de trauma e do tipo de lesão medular; e comparar o mecanismo de trauma de acordo com a faixa etária da amostra. A coleta em prontuários de dois Serviços de Arquivo Médico (SAME) envolveu os seguintes dados: idade, sexo, principais mecanismos de lesão e níveis medulares mais acometidos. Foram analisados 1.320 prontuários, dos quais 370 eram de idosos; destes, 58,6% eram de mulheres (73,07±8,52 anos) e 41,4% de homens (69,4±7,5 anos). Prevaleceram quedas da própria altura (37,7%), quedas de altura (24,3%) e quedas sem especificação (20,1%). Os níveis vertebrais mais acometidos foram L1 (30,0%), T12 (16,2%) e L2 (11,9%). Apenas 26 (7%) dos indivíduos que sofreram TRM apresentaram lesão medular, com maior prevalência da incompleta (82,6%). Não foi detectada associação significativa entre a ocorrência de TRM ou o seu tipo e sexo. O perfil do TRM em idosos da região pode ser descrito como: mulheres acima de 70 anos que sofreram queda da própria altura, lesionando principalmente a região lombar. Idosos e idosas foram igualmente acometidos por TRM sem lesão medular, com predomínio de quedas de altura na faixa dos 60 anos e quedas da própria altura acima dos 70 anos