Neste trabalho é estudada a convergência no método dos elementos finitos (MEF) quando da sua aplicação a dispositivos eletromagnéticos com características não lineares, ou seja, constituídos de materiais ferromagnéticos com curva de magnetização BxH que apresenta o fenômeno da saturação magnética. O método de Newton-Raphson é o método numérico utilizado para a resolução do sistema de equações não linear gerado. São abordadas versões desse método que utilizam fator de relaxação, bem como técnicas para a otimização desse fator, com o intuito de acelerar a sua convergência, mostrando sua efetividade. Aborda-se também a influência da escolha do modelo para a característica B(H) dos materiais ferromagnéticos, tanto em termos de desempenho computacional quanto de precisão. Duas classes de modelos para a curva vxB², bem como para sua derivada dv/dB², são analisados, quais sejam: modelos analíticos e modelos interpoladores. Dentre os modelos analíticos destacam-se os modelos de O'Connor, Marrocco e de Brauer (exponencial). Os modelos interpoladores utilizados foram de Akima e Spline cúbica. Além do tratamento de materiais com características não lineares, também se realizou um breve estudo da aplicação de materiais do tipo ímã permanente e sua formulação pelo MEF. Outro aspecto avaliado foi a influência de diferentes métodos de resolução do sistema linear de equações algébricas na convergência do método de Newton-Raphson...

O estabelecimento de cultivo de células-tronco embrionárias (ESC) ainda não foi realizado com sucesso. Verificação de marcadores de pluripotência e diferenciação nos três folhetos germinativos são necessárias para validação de uma linhagem celular pluripotente. O objetivo deste estudo foi estabelecer e caracterizar o cultivo de ESC suínas usando Matrigel e comparar a expressão dos marcadores de pluripotência Oct-4, CD9 e α6-integrina em embriões. Blastocistos in vitro ou in vivo foram submetidos à imunocirurgia para cultura da massa celular interna, fixados para imunocitoquímica ou extração de RNA total para RT-PCR. Nenhuma colônia de ESC foi obtida usando co-cultivo em fibroblastos embrionários murinos (MEF) ou em Matrigel. Expressão de Oct-4, CD9 e α6-integrina foi detectada por PCR. Os produtos de PCR de CD9 e α6-integrina tiveram suas sequências nucleotídicas determinadas e comparadas com bases de dados públicas. O produto de CD9 foi idêntico à seqüência do CD9 suíno e o produto de α66integrina foi similar à humana e eqüina. Reação de Imunocitoquímica revelou a presença de Oct-4 no citoplasma de células da massa celular interna e do trofoblasto. CD9 e α6-integrina foram observados preferencialmente em células do trofoblasto. Não foi possível comparar a expressão dos marcadores de pluripotência entre ESC e embriões em suínos. Porém...

MÉTODOS de geração de casos de teste visam a gerar um conjunto de casos de teste com uma boa relação custo/benefício. Critérios de cobertura de teste definem requisitos de teste, os quais um conjunto de teste adequado deve cobrir. Métodos e critérios visam a selecionar casos de teste baseados em especificações, que podem ser descritas por meio de modelos, tais como Máquinas de Estados Finitos (MEF). Existem diversos métodos de geração e critérios de cobertura, diferindo entre si em função das propriedades exigidas da MEF, do custo dos testes gerados e da eficácia na revelação de defeitos. Apesar de pesquisas intensas na definição desses métodos e critérios, são poucas as ferramentas de apoio disponíveis assim como são poucos os relatos de aplicação em termos de custo e eficácia para a definição de estratégias de teste efetivas. Dessa forma, é necessário obter dados reais das vantagens e desvantagens dos métodos e critérios para subsidiar a tomada de decisão no processo de desenvolvimento de software no que tange às atividades de teste e validação. Este trabalho apresenta resultados de experimentos para avaliar o custo e a eficácia de aplicação dos métodos e critérios mais relevantes para subsidiar a definição de estratégias de teste em diversos contextos...

Este trabalho consiste no desenvolvimento de ferramentas computacionais para análise não linear geométrica de interação fluido-casca utilizando o Método dos Elementos Finitos (MEF). O algoritmo para dinâmica dos fluidos é explícito e a integração temporal é baseada em linhas características. O código computacional é capaz de simular as equações de Navier-Stokes para escoamentos compressíveis tanto na descrição Euleriana como na descrição Lagrangeana-Euleriana arbitrária (ALE), na qual é possível prescrever movimentos para a malha do fluido. A estrutura é modelada em descrição Lagrangeana total através de uma formulação de MEF para análise dinâmica não linear geométrica de cascas baseada no teorema da mínima energia potencial total escrito em função das posições nodais e vetores generalizados e não em deslocamentos e rotações. Essa característica evita o uso de aproximações de grandes rotações. Dois modelos de acoplamentos são desenvolvidos. O primeiro modelo, ideal para problemas onde a escala de deslocamentos não é muito grande comparada com as dimensões do domínio do fluido, é baseado na descrição ALE e o acoplamento entre as duas diferentes malhas é feito através do mapeamento das posições locais dos nós do contorno do fluido sobre os elementos de casca e vice-versa...

O presente trabalho tem como objetivo comparar um modelo de formação de cavacos obtido pelo Método dos Elementos Finitos (MEF) com resultados experimentais obtidos em processos de fresamento ortogonal. A comparação se concentra na distribuição de temperatura na peça. O trabalho desenvolve um modelo para a formação de cavacos com a distribuição de temperatura na região de corte usando o software ABAQUS. Inicialmente, o modelo desenvolvido utiliza o Método Explícito de solução para a formação de cavacos durante uma interação da aresta da fresa de topo com a peça. Para a simulação da operação completa de fresamento ortogonal de uma peça com a extensão de 80 mm e espessura de 5 mm em aço AISI 4340 endurecido, o método implícito é utilizado. O material da peça é modelado como isotrópico-elasto-plástico segundo a proposta de Johnson-Cook. A comparação é realizada com velocidades de corte de 80, 100 e 150 m/mim e avanço por dente de 0,17 mm/rev para que as influências da velocidade na temperatura possam ser avaliadas. A partir da comparação desses resultados, é possível analisar a eficiência do modelo desenvolvido pelo MEF para simulação de processos de Usinagem em Altas Velocidades de Corte (HSC - High Speed Cutting).; The goal of this study is to compare a model of chip formation obtained by the Finite Element Method (FEM) with experimental results in orthogonal milling process. The comparison focuses on the temperature distribution in the workpiece. The present work develops a model for chip formation with the temperature distribution in the cutting zone using the software ABAQUS. The model starts using the explicit method of solution for the chip formation during one interaction between the insert and the workpiece. To simulate a complete operation of orthogonal milling on a workpiece 80 mm long and 5 mm thick made of AISI 4340 hardened steel...

A Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP) e o Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia (IDPC) estão realizando um projeto conjunto visando o desenvolvimento de um implante Dispositivo de Assistência Ventricular (DAV). Esta dissertação é parte do desenvolvimento de um VAD implantável em que o rotor da bomba é suspenso por uma suspensão magnética com um grau de liberdade (1-DOF). A suspensão magnética aqui utilizada apresenta o controle ativo somente na direção axial do rotor. Este mancal magnético foi apresentado por Silva e Horikawa (2000) no qual o controle ativo é executado apenas na direção axial do rotor. Neste trabalho o mancal magnético será referenciado como MMA-EPUSP. O motor de corrente contínua sem escovas (BLDC) foi selecionado pelo mesmo motivo que o mancal magnético: o motor não pode ter nenhum contato com o rotor, minimizando os problemas de danos aos componentes do sangue. Entretanto, o acionamento do motor através de forças magnéticas pode interferir na suspensão magnética. Como a estabilidade da suspensão magnética é garantida pela rigidez axial, é razoável presumir que a interação magnética entre o mancal magnético e o motor elétrico pode interferir na suspensão magnética. Este estudo analisa experimentalmente o motor BLDC com rotor apoiado pelo MMA-EPUSP...

Este trabalho investiga o ajuste de modelos numéricos utilizando como dados experimentais simulados as funções de resposta em freqüência (FRFs) da estrutura em estudo. Inicialmente são apresentadas as técnicas usuais de ajuste de modelos de elementos finitos (MEF), tanto aquelas baseadas em métodos de ajuste direto das matrizes do modelo, como métodos iterativos. O uso dos métodos iterativos de ajuste de modelos foi investigado inicialmente para o MEF, empregando-se para isso tanto dados modais como FRFs. O uso de FRFs mostrou-se particularmente interessante devido à grande quantidade de informação que contém e por permitir que os dados experimentais simulados sejam utilizados sem a necessidade da extração de dados modais com a conseqüente introdução de erros. O mesmo procedimento foi utilizado no ajuste de modelos numéricos que discretizam apenas o contorno do problema em estudo. Foi investigado o ajuste de modelos de elementos de contorno, apresentando-se o procedimento para obtenção de FRFs a partir deste método. Um elemento estrutural tipo viga foi ajustado e os resultados obtidos comparados com os do MEF. Finalmente, investigou-se o uso do método dos elementos finitos escalonado no contorno. Sua formulação para a elastodinâmica bi e tridimensional é apresentada e uma técnica de obtenção de FRFs é proposta e verificada. Uma proposta de formulação de um elemento de placa plana fina para o método de elementos finitos escalonado no contorno é apresentada e algumas considerações sobre a obtenção da matriz de rigidez dinâmica correspondente são discutidas; This work analyses numerical models updating techniques using simulated frequency response functions (FRFs) as experimental data. The usual techniques of finite element models (FEM) updating...

A presente pesquisa trata do ajuste de modelos de elementos finitos consistindo de sub-estruturas conectadas entre si através de juntas mecânicas cujos coeficientes de rigidez e amortecimento são desconhecidos. O modelo é ajustado estimando-se os parâmetros das juntas através do ajuste das curvas das Funções de Resposta em Freqüência (FRF) medidas usando-se uma técnica de mínimos quadrados não-linear modificada a qual usa um método de busca unidimensional com interpolação quadrática. Uma formulação de síntese dos modos dos componentes com amortecimento é usada para calcular as FRF's teóricas da estrutura montada. Mostra-se que uma boa aproximação da matriz de sensitividade pode ser obtida por diferenças finitas a um custo computacional menor do que pela formulação exata. Três exemplos usando dados simulados e um usando dados experimentais são apresentados a fim de ilustrar o método proposto. No primeiro exemplo o método é usado para simular o ajuste de um modelo de parâmetros concentrados composto por massas, molas e amortecedores onde as juntas são caracterizadas por molas e amortecedores. O segundo exemplo mostra a simulação do ajuste de um modelo consistindo de duas vigas engastada-livre, com cada uma modelada pelo Método dos Elementos Finitos (MEF) e interligadas por molas lineares. No terceiro exemplo usa-se o método para simular o ajuste de um modelo composto.por duas vigas livre modeladas por MEE e interligadas por molas e amortecedores lineares. Nos três casos dos exemplos simulados...

Dentre os nutrientes exigidos pela bananeira, o K é o que mais influencia na produção desta cultura. Este trabalho teve por objetivos comparar os efeitos de duas fontes de K (cloreto de potássio e sulfato de potássio) sobre a produção, bem como estimar as doses de K para obter a máxima eficiência física (MEF) e econômica (MEE) e determinar o nível crítico de K na folha da bananeira 'Prata anã' (AAB) irrigada, cultivada na região semiárida do norte de Minas Gerais, Brasil. O experimento foi realizado em Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA), textura média. Os tratamentos foram originados do fatorial (4 x 2), sendo quatro doses de K (0, 400, 800 e 1200 kg /ha ano de K2O) e duas fontes de K (KCl e K2SO4), gerando oito tratamentos, que foram distribuídos em blocos ao acaso, com quatro repetições. Não houve diferenças entre os efeitos do KCl e K2SO4 sobre a produção da bananeira. A análise econômica demonstrou que o KCl apresentou maior viabilidade para ser utilizado como fonte de K. As doses estimadas para a MEF nos 2º e 3º ciclos de produção, utilizando-se o KCl, foram de 827 e 835 kg ha-1 ano-1 de K2O, respectivamente. Já para a MEE, as doses foram de 157 e 670 kg/ha ano de K2O, respectivamente. Os níveis críticos foliares de K...

Os materiais cimentícios são materiais frágeis que apresentam resistências à tração e capacidades de deformação muito baixas. Uma das formas de contornar a fragilidade destes materiais é a utilização de fibras curtas, descontínuas e dispersas. Um exemplo destes materiais cimentícios são os produzidos com fibras de vidro, comumente denominados pela sigla GRC. Apesar dos diversos avanços apresentados na tecnologia do GRC, ele ainda apresenta uma degradação significativa das suas propriedades ao longo do seu envelhecimento. Além disso, por ser um material que começou a ser produzido em escala industrial há pouco tempo no Brasil, há uma carência de pesquisas que caracterizem os GRCs produzidos com materiais locais. Portanto, esta pesquisa veio com o objetivo geral de avaliar o GRC produzido com fibras de vidro álcali-resistente (tipo AR) e com os materiais disponíveis comercialmente na cidade de Porto Alegre com relação as suas propriedades mecânicas e durabilidade. Mais especificamente, estudou-se a influência do tamanho das fibras (35mm e 17,5mm), da adição de sílica ativa (5%) e metacaulim (5%, 10% e 15%), da relação agregado/cimento (1,00 e 1,10) e da idade (28, 42, 49 e 56 dias). As propriedades estudadas foram: limite de proporcionalidade (PEL)...

Reactivation of Epstein-Barr virus (EBV) from latency involves activation of the Zp promoter of the EBV BZLF1 gene. This occurs rapidly and efficiently in response to cross-linking the B-cell receptor on Akata Burkitt's lymphoma cells. After optimizing conditions for induction, signal transduction responses to B-cell receptor cross-linking were observed within 10 min, well before any autoactivation effects of BZLF1 protein. The primary events in reactivation were shown to involve dephosphorylation of the myocyte enhancer factor 2D (MEF-2D) transcription factor via the cyclosporin A-sensitive, calcium-mediated signaling pathway. This and other signal transduction events were correlated with the quantitative promoter analysis reported in the accompanying paper (U. K. Binné, W. Amon, and P. J. Farrell, this issue). Dephosphorylation of MEF-2D is known to be associated with histone acetylase recruitment, correlating with the histone acetylation at Zp during reactivation that we reported previously (Jenkins et al., J. Virol. 74:710-720, 2000). Histone deacetylation in response to phosphorylated MEF-2D can be mediated by class I or class II histone deacetylases (HDACs); HDAC 7 was the most readily detected class II HDAC in Akata and Raji cells...

A statistical technique new to lung function testing is described and has been applied to a study of flow-volume loop tests in normal subjects. Maximal expiratory flow-volume loops were performed on air, then breathing an 80% helium: 20% oxygen mixture for three deep breaths (3B) then three minutes (3M) twice daily for five consecutive days on 25 asymptomatic subjects (eight smokers and 17 non-smokers). The tests were performed on an Ohio differentiating spirometer and recorded on a storage oscilloscope. The standard lung function tests—forced vital capacity (FVC), forced expiratory volume in one second (FEV1) and peak expiratory flow rate (PEFR)—were the most reproducible. Maximal expiratory flow rate at 50% vital capacity (MEF50) and at 75% vital capacity (MEF75) were passably reproducible. MEF50 and MEF75 were as reliable breathing helium as breathing air, with 3B as reliable as 3M. However ratios of MEF helium/MEF air were very unreliable indeed, for both MEF50 and MEF75 and 3B and 3M. Thus percentage improvement in MEF after breathing helium appears to be an unreliable test in normal subjects. Helium isoflow volume was also very poorly reproducible with, on average, more variation within a single subject than between subjects. These conclusions apply to normal subjects and will require further work to assess them in specific diseases. However the very poor performance of isoflow volume and flow ratios in normal subjects suggests that it may be relatively difficult to distinguish normal subjects from patients with small airways obstruction using these tests. An application of canonical variate analysis to the data is described. This statistical technique assesses which indices or combinations of indices vary independently and hence are measuring qualitatively different parameters. Almost all the data variation was encompassed by variations in four parameters. Thus there are probably only four features in the flow-volume curve which can be used to discriminate between individuals. Repeating this analysis in patients with a specific disease should enable the best tests for use in that particular disease to be defined precisely. Canonical variate analysis should also be a useful method of assessing a new lung function test...

This paper reports on the development of a lens-less and image-sensor-less micro-electro-fluidic (MEF) approach for real-time monitoring of the locomotion of microscopic nematodes. The technology showed promise for overcoming the constraint of the limited field of view of conventional optical microscopy, with a relatively low cost, good spatial resolution, and high portability. The core of the device was microelectrode grids formed by orthogonally arranging two identical arrays of microelectrode lines. The two microelectrode arrays were spaced by a microfluidic chamber containing a liquid medium of interest. As a nematode (e.g., Caenorhabditis elegans) moved inside the chamber, the invasion of its body parts into some intersection regions between the microelectrodes caused changes in electrical resistance of these intersection regions. The worm's presence at or absence from a detection unit was determined by a comparison between the measured resistance variation of this unit and a pre-defined threshold resistance variation. An electronic readout circuit was designed to address all detection units and read out their individual electrical resistance. By this means, it was possible to obtain the electrical resistance profile of the whole MEF grids...

To provide evidence for the cis-regulatory DNA sequences and trans-acting factors involved in the complex pattern of tissue- and stage-specific expression of the beta enolase gene, constructs containing fragments of the gene fused to the chloramphenicol acetyltransferase gene were used in transient-transfection assays of C2C12 myogenic cells. Deletion analysis revealed the presence of four major regions: two negative regions in the 5'-flanking sequence, a basal promoter region which directs expression at low levels in proliferating and differentiated muscle cells, and a positive region within the first intron that confers cell-type-specific and differentiation-induced expression. This positive regulatory element is located in the 3'-proximal portion of the first intron (nucleotides +504 to +637) and acts as an enhancer irrespective of orientation and position from the homologous beta enolase promoter or the heterologous thymidine kinase promoter, conferring in both cases muscle-specific expression to the linked reporter gene. Deletion of a putative myocyte-specific enhancer factor 1 (MEF-1) binding site, containing a canonical E-box motif, had no effects on muscle-specific transcription, indicating that this site is not required for the activity of the enhancer. Gel mobility shift assays...

We previously reported on the emergence of macrolide-resistant pharyngeal isolates of group A streptococci (GAS) in our community. The purpose of the present study was to track longitudinal trends in macrolide resistance in these isolates in southwestern Pennsylvania. Testing for susceptibility to erythromycin and clindamycin was performed for all pharyngeal GAS isolates recovered at the Children's Hospital of Pittsburgh and a local pediatric practice between September 2001 and May 2002. Macrolide resistance phenotypes and genotypes were determined by double-disk diffusion and PCR, respectively. Strain relatedness was determined by field inversion gel electrophoresis and emm gene sequence typing. A total of 708 isolates of GAS were recovered during the study period; 68 (9.6%) were macrolide resistant, while all isolates were sensitive to clindamycin. The monthly prevalence of macrolide resistance ranged from 0 to 41%. Only 21 of 573 (3.7%) strains recovered from September 2001 through March 2002 were macrolide resistant. A sudden increase in the rate of macrolide resistance (47 of 135 isolates [35%]) was seen in April and May 2002. Sixty-two isolates demonstrated the M phenotype (resistance to macrolide antibiotics), and six isolates demonstrated the MLSB phenotype (resistance to most macrolide...

Lymphangioleiomyomatosis (LAM) is associated with dysfunction of the tuberous sclerosis complex (TSC) leading to enhanced cell proliferation and migration. This study aims to examine whether doxycycline, a tetracycline antibiotic, can inhibit the enhanced migration of TSC2-deficient cells, identify signalling pathways through which doxycycline works and to assess the effectiveness of combining doxycycline with rapamycin (mammalian target of rapamycin complex 1 inhibitor) in controlling cell migration, proliferation and wound closure. TSC2-positive and TSC2-negative mouse embryonic fibroblasts (MEF), 323-TSC2-positive and 323-TSC2-null MEF and Eker rat uterine leiomyoma (ELT3) cells were treated with doxycycline or rapamycin alone, or in combination. Migration, wound closure and proliferation were assessed using a transwell migration assay, time-lapse microscopy and manual cell counts respectively. RhoA-GTPase activity, phosphorylation of p70S6 kinase (p70S6K) and focal adhesion kinase (FAK) in TSC2-negative MEF treated with doxycycline were examined using ELISA and immunoblotting techniques. The enhanced migration of TSC2-null cells was reduced by doxycycline at concentrations as low as 20 pM, while the rate of wound closure was reduced at 2–59 μM. Doxycycline decreased RhoA-GTPase activity and phosphorylation of FAK in these cells but had no effect on the phosphorylation of p70S6K...

Identifying potential adverse drug reactions (ADRs) is critically important for drug discovery and public health. Here we developed a multiple evidence fusion (MEF) method for the large-scale prediction of drug ADRs that can handle both approved drugs and novel molecules. MEF is based on the similarity reference by collaborative filtering, and integrates multiple similarity measures from various data types, taking advantage of the complementarity in the data. We used MEF to integrate drug-related and ADR-related data from multiple levels, including the network structural data formed by known drug–ADR relationships for predicting likely unknown ADRs. On cross-validation, it obtains high sensitivity and specificity, substantially outperforming existing methods that utilize single or a few data types. We validated our prediction by their overlap with drug–ADR associations that are known in databases. The proposed computational method could be used for complementary hypothesis generation and rapid analysis of potential drug–ADR interactions.

Ingeniero Civil en Computación; En este trabajo se discute un sistema experimental para resolver ecuaciones diferenciales parciales (EDP) elípticas o parabólicas sobre dominios en 2-D mediante el método de elementos finitos (MEF). La herramienta combina algoritmos de refinamiento y desrefinamiento de triangulaciones conformes sobre dominios generales con bordes curvos en las fronteras e interfaces de medios; el MEF, usando elementos lineales; una estructura de datos adecuada; el uso de estimadores del error cometido en la resolución numérica; una interfaz gráfica sobre XWindows y un lenguaje declarativo para la definición de los problemas. La herramienta fue desarrollada en forma modular, para permitir la incorporación de nuevas opciones, como elementos de grado mayor en el uso del MEF, y utiliza librerías externas, como son, Sparse y SuperLU para la resolución de los sistemas de ecuaciones poco densos, pdraw para visualización de resultados en 3D y GLADE para construcción de la interfaz gráfica; todas estas herramientas corresponden a software de código abierto. La herramienta tiene un uso potencial en una amplia gama de aplicaciones, por ejemplo en cálculo estructural, y mecánica de fluidos y permite al usuario manejar en forma flexible la adaptabilidad...

In Verlinde's entropic force scenario of gravity, Newton's laws and Einstein equations can be obtained from the first pinciples and general assumptions. However, the equipartition law of energy is invalid at very low temperatures. We show clearly that the threshold of the equipartition law of energy is related with horizon of the universe. Thus, a one-dimension Debye (ODD) model in the direction of radius of the modified entropic force (MEF) maybe suitable in description of the accelerated expanding universe. We present a Friedmann cosmic dynamical model in the ODD-MEF framework. We examine carefully constraints on the ODD-MEF model from the Union2 compilation of the Supernova Cosmology Project (SCP) collaboration, the data from the observation of the large-scale structure (LSS) and the cosmic microwave background (CMB), i.e. SNe Ia+LSS+CMB. The combined numerical analysis gives the best-fit value of the model parameters $\zeta\simeq10^{-9}$ and $\Omega_{m0}=0.224$, with $\chi_{min}^2=591.156$. The corresponding age of the universe agrees with the result of D. Spergel {\it et al.}\cite{Spergel2003} at 95% confidence level. The numerical result also yields an accelerated expanding universe without invoking any kind of dark energy. Taking $\zeta(\equiv 2\pi \omega_D/H_0)$ as a running parameter associated with the structure scale $r$...