Swarm Control Designs applied to a Mechanical Oscillator

This paper presented the particle swarm optimization approach for nonlinear system identification and for reducing the oscillatory movement of the nonlinear systems to periodic orbits. We analyzes the non-linear dynamics in an oscillator mechanical and demonstrated that this model has a chaotic behavior. Chaos control problems consist of attempts to stabilize a chaotic system to an equilibrium point, a periodic orbit, or more general, about a given reference trajectory. This approaches is applied in analyzes the nonlinear dynamics in an oscillator mechanical. The simulation results show the identification by particle swarm optimization is very effective.

On a Nonideal (MRD) Damper-Electro-mechanical Absorber Dynamics

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effect of partial crystallization on the mechanical properties and cytotoxicity of bioactive glass from the 3CaO center dot P2O5-SiO2-MgO system

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Mechanical properties and dimensional effects of ZnO- and SnO(2)-based varistors

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effect of cerium on structure modifications of a hybrid sol-gel coating, its mechanical properties and anti-corrosion behavior

An organic-inorganic hybrid coating was developed to improve the corrosion resistance of the aluminum alloy AA 2024-T3. Organic and inorganic coatings derived from glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) and aluminum tri-sec-butoxide Al((OBu)-Bu-s)(3), with different cerium contents, were deposited onto aluminum by dip-coating process. Corrosion resistance and mechanical properties were investigated by electrochemical impedance measurements and nano-indentation respectively. An optimal cerium concentration of 0.01 M was evidenced. To correlate and explain the hybrid coating performances in relation to the cerium content, NMR experiments were performed. It has been shown that when the cerium concentration in the hybrid is higher than 0.01 M there are important modifications in the hybrid structure that account for the mechanical properties and anti-corrosion behavior of the sol-gel coating. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Age impact on the eferent system actitivies in cochlear mechanical properties in normal hearing individuals

O trato olivococlear medial realiza o controle eferente das células ciliadas externas, regulando as contrações lentas e atenuando as rápidas. Com a pesquisa da amplitude das emissões otoacústicas sem e com estimulação acústica contra, ipsi ou bilateralmente, é possível estimar as condições desse trato, uma vez que o efeito resultante de redução/supressão das emissões indica seu funcionamento. O envelhecimento implica em diminuição da atividade do sistema auditivo central, em função da degeneração das estruturas envolvidas nas habilidades auditivas. OBJETIVO: O objetivo foi investigar o efeito da idade na atividade do trato sobre a cóclea, com a análise da amplitude das emissões com estimulação acústica contralateral. MATERIAL E MÉTODO: A casuística foi composta por 75 indivíduos agrupados conforme a idade. A metodologia foi o modo convencional, com clique linear e o ruído branco. ESTUDO DE CASO: A análise considerou a resposta das orelhas e a comparação entre os grupos. RESULTADOS: Os resultados revelam diferenças estatisticamente significantes entre o response das emissões sem e com estimulação acústica contralateral, nos indivíduos (20 a 39 anos). O efeito redução/supressão das emissões diminui com a idade (quarta década). CONCLUSÃO: O envelhecimento prejudica a efetividade da atividade do trato.

Performance of a reciprocal shaker in mechanical dispersion of soil samples for particle-size analysis

A dispersão da amostra de solo é uma etapa fundamental da análise granulométrica, sendo realizada mediante o uso de dispersantes químicos e agitação mecânica. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de mesa agitadora reciprocante de baixa rotação na dispersão mecânica de amostras de solos de diferentes classes texturais. Foram realizadas análises granulométricas em 61 amostras com quatro repetições, empregando o método da pipeta para determinação da fração argila e tamisagem para determinação das frações areia grossa, areia fina e areia total, sendo o silte determinado por diferença. Na avaliação de desempenho, os resultados obtidos com uso da mesa agitadora reciprocante (MAR) foram comparados com dados disponíveis para as mesmas amostras oriundos de relatórios do Ensaio de Proficiência IAC para Laboratórios de Análises de Solos - Prolab/IAC. Análises de acurácia foram realizadas com base nos valores dos intervalos de confiança definidos para cada fração granulométrica componente de cada amostra ensaiada. Indicadores gráficos também foram utilizados na comparação de dados, por meio de dispersão e ajuste linear. A estatística descritiva indicou preponderância de baixa variabilidade em mais de 90 % dos resultados obtidos para as amostras de texturas arenosa, média e argilosa e em 68 % dos obtidos para as amostras de textura muito argilosa, indicando boa repetibilidade dos resultados obtidos com a MAR. Média variabilidade foi mais frequentemente associada à fração silte, seguida da fração areia fina. Os resultados das análises de sensibilidade indicam acurácia de 100 % nas três frações granulométricas - areia total, silte e argila - para todas as amostras analisadas pertencentes às classes texturais muito argilosa, argilosa e média. Para as nove amostras de textura arenosa, a acurácia média foi de 85,2 %, e os maiores desvios ocorreram em relação à fração silte. Nas aproximações lineares, coeficientes de correlação igual (silte) ou superiores (areia total e argila) a 0,93, bem como diferenças menores do que 0,16 entre os coeficientes angulares das retas e o valor unitário, indicam alta correlação entre os resultados de referência (Prolab/IAC) e os obtidos nos ensaios com a MAR. Conclui-se pelo desempenho satisfatório da mesa agitadora reciprocante de baixa rotação para dispersão mecânica de amostras de solo de diferentes classes texturais para fins de análise granulométrica, permitindo recomendar o uso alternativo do equipamento quando se emprega agitação lenta. As vantagens do uso do equipamento nacional incluem o baixo custo, a possibilidade de análise simultânea de grande número de amostras e o uso de frascos comuns, de vidro ou de plástico, baratos e de fácil reposição.

Harmonical oscillator and electro-mechanical analogy: an interdiscinary experiment to high precision mass variation measurements

De forma geral, os cursos de física clássica oferecidos nas universidades carecem de exemplos de aplicações nas áreas de química e biologia, o que por vezes desmotivam os alunos de graduação destas áreas a estudarem os conceitos físicos desenvolvidos em sala de aula. Neste texto, a analogia entre os osciladores elétrico e mecânico é explorada visando possívies aplicações em química e biologia, mostrando-se de grande valia devido ao seu uso em técnicas de medição de variação de massa com alta precisão, tanto de forma direta como indireta. Estas técnicas são conhecidas como técnicas eletrogravimétricas e são de especial importância em aplicações que envolvem biossensores. Desta forma, o texto explora o estudo da analogia eletromecânica de forma interdisciplinar envolvendo as áreas de física, química e biologia. Baseado nessa analogia é proposto um experimento que permite a sua aplicação em diferentes níveis conceituais dessas disciplinas, tanto em abordagem básica como mais profunda.

Physical and mechanical properties of ceramics from clays of the west of S. Paulo State, Brazil

Argilas de interesse da indústria de cerâmica estrutural foram caracterizadas. Algumas propriedades físicas de diversas massas cerâmicas, preparadas a partir de material coletado em depósitos artificiais, também foram analisadas. Todas as massas investigadas exibem alta concentração de componentes finos (< 2 mim) e considerável grau de plasticidade, o que é compatível com a presença de elevado teor de argilominerais. Corpos de prova cerâmicos foram preparados por prensagem a seco e queimados em temperaturas ao redor de 855 °C. Os parâmetros resistência mecânica à flexão, retração linear, absorção de água, cor aparente e perda de peso foram medidos. Como resultado, as aplicações industriais destas matérias primas foram analisadas e revistas, bem como novas aplicações foram propostas.

Influence of the substitution of Y2O3 for CeO2 on the mechanical and microstructural properties of silicon nitride

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Febrifugine derivative antimalarial activity: quantum mechanical predictors

O desenvolvimento de linhagens resistentes de Plasmodium falciparum tem encorajado a busca por novas drogas antimalariais. A febrifugina é uma substância natural com alta atividade contra o P. falciparum que apresenta propriedade emética e toxicidade para o fígado tal que não permitem o seu uso clínico. A busca por análogos que possam ter uma performance clínica melhor é um tema de pesquisa atual. Nosso objetivo é investigar a estrutura eletrônica teórica de uma família de derivados da febrifugina empregando cálculos semi-empíricos de orbitais moleculares, procurando por índices eletrônicos que possam ajudar a modelar novos derivados mais eficientes. Os resultados teóricos mostram que para as moléculas mais seletivas existe um agrupamento dos valores de determinados índices em intervalos bem definidos. O modelo proposto para se obter alta seletividade foi testado com sucesso.

Thermal and mechanical properties of PVDF/PANI blends

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Chaotic vibrations of a nonideal electro-mechanical system

Nonideal systems are those in which one takes account of the influence of the oscillatory system on the energy supply with a limited power (Kononenko, 1969). In this paper, a particular nonideal system is investigated, consisting of a pendulum whose support point is vibrated along a horizontal guide by a two bar linkage driven by a DC motor, considered to be a limited power supply. Under these conditions, the oscillations of the pendulum are analyzed through the variation of a control parameter. The voltage supply of the motor is considered to be a reliable control parameter. Each simulation starts from zero speed and reaches a steady-state condition when the motor oscillates around a medium speed. Near the fundamental resonance region, the system presents some interesting nonlinear phenomena, including multi-periodic, quasiperiodic, and chaotic motion. The loss of stability of the system occurs through a saddle-node bifurcation, where there is a collision of a stable orbit with an unstable one, which is approximately located close to the value of the pendulum's angular displacement given by alpha (C)= pi /2. The aims of this study are to better understand nonideal systems using numerical simulation, to identify the bifurcations that occur in the system, and to report the existence of a chaotic attractor near the fundamental resonance. (C) 2001 Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

The role of chain scission and chain branching in high density polyethylene during thermo-mechanical degradation

The mechanical and thermo-oxidative degradation of high density polyethylene (HDPE) was measured in a twin-screw extruder using various processing conditions. Two types of HDPE, Phillips and Ziegler-Natta, having different levels of terminal vinyl unsaturation were analysed. Mild screw profiles, having mainly conveying elements, have short mean residence times then profiles with kneading discs and left hand elements. Carbonyl and traps-vinylene group concentrations increased, whereas vinyl group concentration decreased with number of extrusions. Higher temperature profiles intensified these effects. The thermo-mechanical degradation mechanism begins with chain scission in the longer chains due to their higher probability of entanglements. These macroradicals then react with the vinyl terminal unsaturations of other chains producing chain branching. Shorter chains are more mobile, not suffering scission but instead are used for grafting the macroradicals, increasing the molecular weight. Increase in the levels of extrusion temperature, shear and vinyl end groups content facilitates the thermo-mechanical degradation reducing the amount of both, longer chains via chain scission and shorter chains via chain branching, narrowing the polydispersity. Phillips HDPE produces a higher level of chain branching than does the Ziegler-Natta type. (C) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.