Advances in the analysis and design of concrete structures, metal containments and liner plate for extreme loads

The material presented in this paper summarizes the progress that has been made in the analysis, design, and testing of concrete structures. The material is summarized in the following documents: 1. Part I - Containment Design Criteria and Loading Combinations - J.D. Stevenson (Stevenson and Associates, Cleveland, Ohio, USA) 2. Part II - Reinforced and Prestressed Concrete Behavior - J. Eibl and M. Curbach (Karlsruhe University, Karlsruhe, Germany) 3. Part III - Concrete Containment Analysis, Design and Related Testing - T.E. Johnson and M.A. Daye (Bechtel Power Corporation, Gaithersburg, Maryland USA) 4. Part IV - Impact and Impulse Loading and Response Prediction - J.D. Riera (School of Engineering - UFRGS, Porto Alegre, RS, Brazil) 5. Part V - Metal Containments and Liner Plate Systems - N.J. Krutzik (Siemens AG, Offenbach Am Main, Germany) 6. Part VI - Prestressed Reactor Vessel Design, Testing and Analysis - J. Nemet (Austrian Research Center, Seibersdorf, Austria) and K.T.S. Iyengar (Indian Institute of Science, Bangalore, India).

Kannan, kasvatusympäristön ja ehdollistamisen vaikutus lohenpoikasten pedonvälttämiskäyttäytymiseen

Istutetut kalat selviävät luonnonoloissa usein huomattavasti luonnossa kasvaneita lajikumppaneitaan heikommin. Laitosten kasvatusaltaissa kasvavilla kaloilla ei ole ennen istutusta tarvetta oppia luonnossa välttämättömiä taitoja. Jos istutuskalat ovat sukupolvi sukupolven jälkeen laitoskalojen jälkeläisiä, voi myös kalojen perimä laitostua, kun perimään kertyy luonnossa selviytymisen kannalta haitallisia ja laitosoloissa hyödyllisiä ominaisuuksia. Suomessa hyvä esimerkkilaji istutuskaloista ja niiden ongelmista on lohi (Salmo salar). Yksi istutusten tuloksellisuudelle merkityksellisistä kalojen taidoista on pedonvälttämiskäyttäytyminen eli se, kuinka hyvin kalat välttävät saaliksi jäämistä. Sekä laitosoloissa kasvamisen että perimän laitostumisen on todettu voivan muuttaa kalojen pedonvälttämiskäyttäytymiseen liittyviä käyttäytymispiirteitä. On myös saatu näyttöä perimältään laitostuneiden kalojen luonnonkantaisia kaloja suuremmasta riskistä jäädä petojen saaliiksi. Luonnonkalojen ja laitoskalojen väliset erot sopeutuvuudessa luonnonoloihin ovat poikineet runsaasti tutkimuksia, joissa on selvitetty, miten laitoskalojen pedonvälttämiskäyttäytyminen saataisiin muistuttamaan enemmän luonnonkalojen käyttäytymistä. Tärkeimpiä samankaltaistamiskeinoja ovat laitosten kasvatusaltaiden muuttaminen virikkeellisiksi eli enemmän luonnonoloja vastaaviksi ja laitoskalojen kouluttaminen ennen istutusta. Tutkin kokeissani perimän laitostumisen, virikkeellisen kasvatusympäristön ja klassisen ehdollistamisen vaikutuksia yksivuotiaiden lohenpoikasten pedonvälttämiskäyttäytymiseen. Käytössäni oli Simojoen populaation lohenpoikasia neljästä eri kanta-kasvatusympäristö-käsittelystä: perinteisissä kasvatusaltaissa kasvatettuja luonnonkannan kaloja, virikkeellisissä kasvatusaltaissa kasvatettuja luonnonkannan kaloja, perinteisissä kasvatusaltaissa kasvatettuja laitostuneen kannan kaloja ja virikkeellisissä kasvatusaltaissa kasvatettuja laitostuneen kannan kaloja. Ensimmäisessä kokeessani vertailin eri käsittelyjen kalojen poistumisnopeutta ns. lähtölaatikosta sekä uintikäyttäytymistä kaukalossa, jossa ne eivät olleet aiemmin olleet. Toisessa kokeessa tarkkailin, miten ns. hälyaine vaikutti rohkeuskokeessa olleiden kalojen käyttäytymiseen, kun niitä uitettiin uudestaan samoissa kaukaloissa. Kolmannessa kokeessa ehdollistin molempien laitoskantaisten käsittelyjen kaloja hauen hajulle hälyaineen avulla. Ehdollistamisen jälkeen tarkkailin, kuinka poikaset käyttäytyvät kaukaloissa, joihin johdettiin hauen hajua. Tein myös selviytymiskokeen, jossa vapautin saman ehdollistamiskäsittelyn läpikäyneitä kaloja altaisiin, joissa hauet saivat saalistaa poikasia ja joihin oli kasattu poikasille suojapaikaksi kiviröykkiö. Odotin luonnonkantaisten, virikkeellisesti kasvatettujen ja ehdollistettujen kalojen olevan muita varovaisempia ja hauilta paremmin selviytyviä. Virikkeellinen kasvatus lisäsi monella käyttäytymismuuttujalla mitattuna kalojen varovaisuutta tai arkuutta. Joillain muuttujilla mitattuna virikkeellisyys vaikutti varovaisuutta tai arkuutta lisäten vain luonnonkantaisiin kaloihin Siten myös kalan kannalla oli merkitystä. Yhdessä käyttäytymismuuttujassa kannalla oli lisäksi kasvatusympäristöstä riippumatonkin vaikutus. Hälyaine vaikutti kaloihin lähinnä niiden liikkumista vähentäen. Ehdollistamisen vaikutus kaukalomuuttujiin riippui kasvatusympäristöstä: ehdollistaminen lisäsi virikkeellisissä oloissa kasvatettujen ja vähensi tavallisissa altaissa kasvatettujen uimista. Ehdollistamisella tai kasvatusympäristöllä ei ollut vaikutusta kalojen selviytymiseen haukien saalistukselta. Tulokset herättivät myös mahdollisia uusia tutkimuskysymyksiä. Tulosten perusteella voin sanoa, että kasvatuksessa käytetyt yksinkertaiset ja edulliset virikkeet ja ehdollistamismenetelmät voivat vaikuttaa kalojen käyttäytymiseen muuttamalla sitä varovaisemmaksi ja sopeutuvammaksi eli mahdollisesti joiltain osin luonnonmukaisemmaksi tai luonnossa selviytymistä auttavaksi. Erot virikkeellisen kasvatuksen vaikutuksissa luonnonkantaisiin ja laitoskantaisiin kaloihin voivat kertoa siitä, kuinka tärkeää oli, että kokeissa oli mukana molempien kantojen kaloja. Tulosten soveltamismahdollisuudet ovat lupaavat, koska tämä oli yksi ensimmäisistä koejärjestelyistä, joissa virikkeellistettyjen kasvatusaltaiden kalatiheydet olivat samaa luokkaa kuin kalankasvatuslaitoksissa tavallisesti käytetyt tiheydet.

Characterization and immune response of a protein produced by a cDNA clone of foot and mouth disease virus, type Asia 1 63/72

A 0.9 kb double stranded cDNA of foot and mouth disease virus (FMDV) Type Asia 1, 63/72 was cloned in an expression vector, pUR222. A protein of 38 kd was produced by the clone which reacted with the antibodies raised against the virus. A 20 kd protein which may be derived from the 38 kd protein contained the antigenic epitopes of the protein VP1 of the virus. Injection of 10-20 micrograms of the partially purified 38 and 20 kd proteins or a lysate of cells containing 240 micrograms of the proteins elicited high titers of FMDV specific antibodies in guinea pigs and cattle respectively. Also, at these concentrations, the proteins protected 5 of 8 guinea pigs and 3 of 8 cattle when challenged with a virulent virus.

Lukioon vai ei? Toisen polven maahanmuuttajanuorten koulutusvalinnat

Tutkielmassa tarkastellaan toisen polven maahanmuuttajanuorten koulutusvalintoja peruskoulun jälkeisessä nivelvaiheessa. Tarkoituksena on paikantaa niitä tekijöitä, jotka edesauttavat maahanmuuttajataustaisten nuorten hakeutumista lukiokoulutukseen Suomessa. Valintaprosesseja selvittämällä saadaan selville niitä tekijöitä, jotka tuottavat koulutuspoluilla jatkamista tai vaihtoehtoisesti koulupudokkuutta. Valintaprosesseja on tarkasteltu nuorten omista lähtökohdista tarkastellen niitä rakenteita ja vaikutteita, jotka lopulta tuottavat yksilöllisiä valintoja. Aineisto on kerätty suorittamalla kymmenen teemahaastattelua kahdessa Helsinkiläisessä lukiossa. Kerätty haastatteluaineisto on analysoitu teoriaohjaavasti sisällönanalyysin keinoin. Koulutusvalinnat ovat monimutkainen prosessi, johon ei ole löydettävissä yhtä selvittävää tekijää. Koulutusvalinnat ovat kuitenkin vahvasti sidoksissa nuorten kotitaustaan. Vanhempien hyvä työllisyys ja kielitaito vahvistavat nuorten tukiverkkoa valintatilanteessa, mutta tärkeämmäksi nousee vielä vanhempien sosiaalisen pääoman ja koulutususkon vaikutus nuorten koulutusajatteluun. Vanhempien koulutususko puolestaan on usein sidoksissa vanhempien ennen maahanmuuttoa saavutettuun sosioekonomiseen tasoon. Nuorten kannustamisella koulutukseen vanhemmat näkevät lastensa pyrkivän parempaan elämään ja takaisin maahanmuuton myötä usein menetettyyn sosioekonomiseen asemaan. Myös motivaatio ja aikaisempi koulumenestys ohjaavat nuorten valintoja. Tiedon kulkeutuminen nuorille valintavaiheessa muodostaa mielenkiintoisen kysymyksen virallisen tiedon ja kuulopuheiden risteytyksen. Ystävien tiedot ohjaavat valintaa, mutta valmistelevat nuorta heikosti odotettavissa olevaan lukion arkeen. Koululta saatu virallinen tieto puolestaan jää usein liian pinnalliseksi ja sen hyöty koulutusvalinnoissa voi jäädä vähäiseksi. Koulun tieto saavuttaa lisäksi vain harvoin nuorten vanhemmat toivotulla tavalla. Vanhempien tuki jää näin myös usein vähäiseksi valintatilanteessa. Tiedotuksessa myös vanhempien sekä lasten kielitaidon taso muodostaa tärkeän kysymyksen. Lukio muodostui nuorille askeleeksi kohti itsenäisempää elämää ja koulutusvalintananne korostaa toisen polven nuorten hybridistä asemaa vanhempien kulttuurisen perinnön ja suomalaisen kulttuurin välillä. Siirtymä voi osoittautua monille henkisesti haastavaksi. Nuorten oma toimijuus vahvisti valintapäätöstä, mutta usein nuoret jäävät valintatilanteessa vaille auttavien aikuisten apua. Yhteiskunnalla on valintatilanteissa vastuuna varmistaa kaikille nuorille tasa-arvoiset mahdollisuudet edetä koulutuspoluilla etnisestä taustasta huolimatta. Nuorten valintoja voidaan vahvistaa muun muassa yksilöllisemmällä oppilaanohjauksella, toimivalla kielikoulutuksella sekä huomioimalla palvelutarjonnassa toisen polven nuorten erityiset tarpeet.

A cold model study of raceway hysteresis

The effect of a gas flow field on the size of raceway has been studied experimentally using a two-dimensional (2-D) cold model. It is observed that as the blast velocity from the tuyere increases, raceway size increases, and when the blast velocity is decreased from its highest value, raceway size does not change much until the velocity reaches a critical velocity. Below the critical velocity, raceway size decreases with decreasing velocity but is always larger than that for the same velocity when the velocity increased. This phenomenon is called "raceway hysteresis." Raceway hysteresis has been studied in the presence of different gas flow rates and different particle densities. Raceway hysteresis has been observed in all the experiments. The effect of liquid flow, with various superficial velocities, on raceway hysteresis has also been studied. A study of raceway size hysteresis shows that interparticle and particle-wall friction have a very large effect on raceway size. A hypothesis has been proposed to describe the hysteresis phenomenon in the packed beds. The relevance of hysteresis to blast furnace raceways has been discussed. Existing literature correlations for raceway size ignore the frictional effects. Therefore, their applicability to the ironmaking blast furnace is questionable.

The effect of boundaries on the plane Couette flow of granular materials: a bifurcation analysis

The tendency of granular materials in rapid shear ow to form non-uniform structures is well documented in the literature. Through a linear stability analysis of the solution of continuum equations for rapid shear flow of a uniform granular material, performed by Savage (1992) and others subsequently, it has been shown that an infinite plane shearing motion may be unstable in the Lyapunov sense, provided the mean volume fraction of particles is above a critical value. This instability leads to the formation of alternating layers of high and low particle concentrations oriented parallel to the plane of shear. Computer simulations, on the other hand, reveal that non-uniform structures are possible even when the mean volume fraction of particles is small. In the present study, we have examined the structure of fully developed layered solutions, by making use of numerical continuation techniques and bifurcation theory. It is shown that the continuum equations do predict the existence of layered solutions of high amplitude even when the uniform state is linearly stable. An analysis of the effect of bounding walls on the bifurcation structure reveals that the nature of the wall boundary conditions plays a pivotal role in selecting that branch of non-uniform solutions which emerges as the primary branch. This demonstrates unequivocally that the results on the stability of bounded shear flow of granular materials presented previously by Wang et al. (1996) are, in general, based on erroneous base states.

A Study of Nanostructures of Thin Films in B–C–N System Produced by Pulsed Laser Deposition and Nitrogen Ion-Beam-Assisted Pulsed Laser Deposition

We report the synthesis of thin films of B–C–N and C–N deposited by N+ ion-beam-assisted pulsed laser deposition (IBPLD) technique on glass substrates at different temperatures. We compare these films with the thin films of boron carbide synthesized by pulsed laser deposition without the assistance of ion-beam. Electron diffraction experiments in the transmission electron microscope shows that the vapor quenched regions of all films deposited at room temperature are amorphous. In addition, shown for the first time is the evidence of laser melting and subsequent rapid solidification of B4C melt in the form of micrometer- and submicrometer-size round particulates on the respective films. It is possible to amorphize B4C melt droplets of submicrometer sizes. Solidification morphologies of micrometer-size droplets show dispersion of nanocrystallites of B4C in amorphous matrix within the droplets. We were unable to synthesize cubic carbon nitride using the current technique. However, the formation of nanocrystalline turbostratic carbo- and boron carbo-nitrides were possible by IBPLD on substrate at elevated temperature and not at room temperature. Turbostraticity relaxes the lattice spacings locally in the nanometric hexagonal graphite in C–N film deposited at 600 °C leading to large broadening of diffraction rings.

On the magnetization reversal of the oxide-based exchange spring magnet

The role of the soft phase (Ni0.8Zn0.2Fe2O4) on the magnetization reversal and coercivity mechanism of the Ni0.8Zn0.2Fe2O4/BaFe12O19 nanocomposite has been investigated. The presence of the interacting field and the disorder in the nanocomposite has been confirmed by the variation of Jr/Jr(∞) vs Jd/Jr(∞) and the irreversible magnetization. To understand the relative strength of the pinning and the nucleation, the magnetic viscosity measurement has been done and the thermal activation volume has been estimated. From the Barbier plot and the activation volume measurement, the dominant mechanism governing the magnetization reversal process has been proposed.