Navegando por Autor "Machado, Romuel Figueiredo"

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Análise numérica bidimensional da morfologia dendrítica do níquel e do ferro utilizando o método de campo de fase.
(2009) Furtado, Henrique Silva; Bernardes, Américo Tristão; Machado, Romuel Figueiredo; Silva, Carlos Antônio da
Nesse trabalho, são apresentados os resultados de simulações bidimensionais da formação de dendritas durante a solidificação do níquel e do ferro puros, utilizando um modelo de campo de fase. A morfologia obtida mostrou-se qualitativamente semelhante à forma dendrítica, com braços primários e secundários bem desenvolvidos. Além disso, as velocidades de crescimento em regime permanente, calculadas no presente trabalho, apresenta ram boa conformidade com os dados experimentais em uma grande faixa de super-resfriamentos. Foi observado que a espessura da interface apresenta um forte efeito sobre a morfologia e a velocidade de solidificação. Interfaces espessas reduzem o tempo computacional; entretanto podem gerar resultados inconsistentes. A espessura que apresentou os melhores resultados sem aumento acentuado do tempo de processamento foi 4x10-8 m.
Analogia eletrônica no ensino de Física.
(2005) Rocha, Ronilson; Martins Filho, Luiz de Siqueira; Machado, Romuel Figueiredo
Este artigo introduz um procedimento para o projeto de circuitos eletrônicos analógicos simples que emulam o comportamento dinâmico de sistemas físicos e matemáticos. Tais circuitos podem ser utilizados como uma aproximação experimental para desenvolvimento de atividades experimentais de ensino, sendo facilmente aplicáveis em qualquer laboratório. Como exemplo, as versões eletrônicas dos sistemas caóticos de Duffing e Rossler são projetadas e implementadas, resultando em protótipos simples, baratos, robustos, versáteis e funcionais.
Cryptography with chaos at the physical level.
(2004) Machado, Romuel Figueiredo; Baptista, Murilo da Silva; Grebogi, Celso
In this work, we devise a chaos-based secret key cryptography scheme for digital communication where the encryption is realized at the physical level, that is, the encrypting transformations are applied to the wave signal instead to the symbolic sequence. The encryption process consists of transformations applied to a two-dimensional signal composed of the message carrying signal and an encrypting signal that has to be a chaotic one. The secret key, in this case, is related to the number of times the transformations are applied. Furthermore, we show that due to its chaotic nature, the encrypting signal is able to hide the statistics of the original signal.
Estudo das propriedades termodinâmicas do DNA via coeficientes de wavelets.
(2017) Sales, Adelson de Brito; Machado, Romuel Figueiredo; Weber, Geraldo; Rocha, Julio Cesar Siqueira; Machado, Romuel Figueiredo
Nas últimas décadas diversos modelos foram propostos para descrever a molécula de DNA, dentre eles se destaca o modelo de Peyrard-Bishop (PB). Neste trabalho utilizamos o modelo PB para investigar a separação das tiras da molécula sob aquecimento, fenômeno conhecido como desnaturação térmica do DNA. Como o hamiltoniano do modelo é unidimensional, a função de partição pode ser calculada via integral de transferência. A expansão das autofunções do operador integral de transferência em termos de wavelets (box-splines) permitiu-nos mapear o problema original em um problema de autovalores e autovetores generalizado. Neste trabalho mostramos ainda que os coeficientes wavelets utilizados na análise de multirresolução podem ser usados como ferramentas para a caracterização da desnaturação térmica do DNA. Pode-se obter a temperatura de desnaturação observada em experimentos através do monitoramento dos parâmetros do modelo que descrevem a interação de empilhamento e o efeito do solvente. Obtivemos o comportamento do estiramento médio, (< 𝑦 >), em função da temperatura (𝑇), para os diferentes parâmetros investigados. O estiramento médio pode sofrer uma transição abrupta ou suave a depender da escolha dos parâmetros. Neste trabalho relacionou-se o caráter abrupto ou suave da transição com a singularidade nas autofunções do operador de transferência. Para obter este resultado utilizamos os coeficientes de wavelets atravésda expansão box-spline e da análise de multirresolução.
Granulometric analysis based on the energy of Wavelet Transform coeffi cients.
(2010) Oliveira, Elisângela Fátima de; Bianchi, Andrea Gomes Campos; Martins Filho, Luiz de Siqueira; Machado, Romuel Figueiredo
Esse artigo apresenta uma metodologia para análise de granulometria por imagem, baseada na modelagem de energia no espaço das freqüências, utilizando a transformada Wavelet. Apresenta uma breve revisão da ferramenta da transformada Wavelet, e detalha a metodologia proposta. Os resultados apresentados foram obtidos utilizando imagens simuladas numericamente e imagens experimentais. Esses resultados mostram uma correlação importante entre a energia dos coefi cientes das Wavelets e a distribuição das dimensões dos objetos analisados.
Numerical simulation of solute trapping phenomena using phase-field solidification model for dilute binary alloys.
(2009) Furtado, Henrique Silva; Bernardes, Américo Tristão; Machado, Romuel Figueiredo; Silva, Carlos Antônio da
Numerical simulation of solute trapping phenomena using phase-field solidification model for dilute binary alloys Numerical simulation of solute trapping during solidification, using two phase-field model for dilute binary alloys developed by Kim et al. [Phys. Rev. E, 60, 7186 (1999)] and Ramirez et al. [Phys. Rev. E, 69, 05167 (2004)] is presented here. The simulations on dilute Cu-Ni alloy are in good agreement with one dimensional analytic solution of sharp interface model. Simulation conducted under small solidification velocity using solid liquid interface thickness (2λ) of 8 nanometers reproduced the solute (Cu) equilibrium partition coefficient. The spurious numerical solute trapping in solid phase, due to the interface thickness was negligible. A parameter used in analytical solute trapping model was determined by isothermal phase-field simulation of Ni-Cu alloy. Its application to Si-As and Si-Bi alloys reproduced results that agree reasonably well with experimental data. A comparison between the three models of solute trapping (Aziz, Sobolev and Galenko [Phys. Rev. E, 76, 031606 (2007)]) was performed. It resulted in large differences in predicting the solidification velocity for partition-less solidification, indicating the necessity for new and more acute experimental data.
Simulação de propriedades fractais de perfis de fratura.
(2015) Miranda, Otacílio Ricardo Gonçalves de; Machado, Romuel Figueiredo; Arashiro, Everaldo; Machado, Romuel Figueiredo; Rodrigues, Áttila Leães; Menezes Sobrinho, Ismael Lima; Pinheiro, Carlos Felipe Saraiva
Além de sua relevância tecnológica a investigação da mecânica da fratura ainda atrai a atenção dos físicos. Neste trabalho estamos interessados nas propriedades geométricas geradas pela fratura de um meio continuo sob a ação de tensões aplicadas em suas bordas. Neste caso, o campo tensorial de tensões é dado pelas soluções das equações de Michel-Beltrami (equações MB) da teoria da elasticidade linear. Essas equações elípticas são similares a equação de Laplace da eletrostática. Este fato nos motivou a elaborar um modelo para fratura baseado no modelo de ruptura dielétrica que é conhecido por gerar padrões de descarga fractais. A cada passo as equações MB são solucionadas numericamente usando um algoritmo SOR e um novo sitio de uma rede quadrada é adicionado ao padrão da trinca com uma probabilidade proporcional a u onde u é proporcional à densidade de energia elástica no sitio que é uma função do campo tensorial de tensões e é um parâmetro relacionado a desordem e não-homogeneidades do meio. Nossos resultados mostram que a dimensão fractal d da trinca está relacionada ao modo como a energia elástica é distribuída ao longo da trinca durante o processo de fratura: d é próxima de 1:0 quando a energia é concentrada nas pontas ( > 1:0) e maior do que 1:0 quando a energia é espalhada pela trinca.
The effect of adding boron in solidification microstructure of dilute iron-carbon alloy as assessed by phase-field modeling.
(2011) Furtado, Henrique Silva; Bernardes, Américo Tristão; Machado, Romuel Figueiredo; Silva, Carlos Antônio da
Alloying element like boron, even in small addition, is well known to improve hardenability of steels. Its application can improve mechanical properties of steels and reduce alloying costs. Despite these benefits is not easy to cast boron steels, mainly in dynamical solidification process like continuous casting, due to their crack susceptibility1,2. The strategy of using Phase-Field simulation of the solidification process is based on its proved capacity of predicting realistic microstructure that emerge during solidification under conditions even far from equilibrium3-5. Base on this, some comparative simulations were performed using a three component dilute alloy in a two dimensional domain under unconstrained (isothermal) and constrained (directional) solidification. Simulation results suggested two fragile mechanisms: one related to a deep dendritic primary arms space and other due to the remelting of this region at low temperature. Both resulted mainly from the high boron segregation in interdendritic regions.
Wavelet coefficients as a guide to DNA phase transitions.
(2009) Machado, Romuel Figueiredo; Weber, Gerald
Physical statistics models such as the Peyrard-Bishop model are extensively used to study thermodynamic properties of DNA. One of the interesting aspects of this model is that it is a one-dimensional model exhibiting phase transitions which can be continuously changed from smooth to very sharp transitions. The partition function for the Peyrard-Bishop model can be calculated using the transfer integral technique yielding an eigenfunction which can be interpreted as a probability density. In this work we show that it is possible to expand the eigenfunction of the transfer integral operator using methods commonly used in wavelet signal analysis. The wavelet coefficients obtained from multiresolution analysis can be used as a tool to monitor the melting transition. This method is numerically very efficient and addresses the issue of eigenfunction localisation which can be employed in problems that make use of the transfer integral technique, demonstrating the application of wavelet multiresolution analysis in phase transition.