342 resultados para Entanglement
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A novel solution to the long standing issue of chip entanglement and breakage in metal cutting is presented in this dissertation. Through this work, an attempt is made to achieve universal chip control in machining by using chip guidance and subsequent breakage by backward bending (tensile loading of the chip's rough top surface) to effectively control long continuous chips into small segments. One big limitation of using chip breaker geometries in disposable carbide inserts is that the application range is limited to a narrow band depending on cutting conditions. Even within a recommended operating range, chip breakers do not function effectively as designed due to the inherent variations of the cutting process. Moreover, for a particular process, matching the chip breaker geometry with the right cutting conditions to achieve effective chip control is a very iterative process. The existence of a large variety of proprietary chip breaker designs further exacerbates the problem of easily implementing a robust and comprehensive chip control technique. To address the need for a robust and universal chip control technique, a new method is proposed in this work. By using a single tool top form geometry coupled with a tooling system for inducing chip breaking by backward bending, the proposed method achieves comprehensive chip control over a wide range of cutting conditions. A geometry based model is developed to predict a variable edge inclination angle that guides the chip flow to a predetermined target location. Chip kinematics for the new tool geometry is examined via photographic evidence from experimental cutting trials. Both qualitative and quantitative methods are used to characterize the chip kinematics. Results from the chip characterization studies indicate that the chip flow and final form show a remarkable consistency across multiple levels of workpiece and tool configurations as well as cutting conditions. A new tooling system is then designed to comprehensively break the chip by backward bending. Test results with the new tooling system prove that by utilizing the chip guidance and backward bending mechanism, long continuous chips can be more consistently broken into smaller segments that are generally deemed acceptable or good chips. It is found that the proposed tool can be applied effectively over a wider range of cutting conditions than present chip breakers thus taking possibly the first step towards achieving universal chip control in machining.
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This dissertation presents a detailed study in exploring quantum correlations of lights in macroscopic environments. We have explored quantum correlations of single photons, weak coherent states, and polarization-correlated/polarization-entangled photons in macroscopic environments. These included macroscopic mirrors, macroscopic photon number, spatially separated observers, noisy photons source and propagation medium with loss or disturbances. We proposed a measurement scheme for observing quantum correlations and entanglement in the spatial properties of two macroscopic mirrors using single photons spatial compass state. We explored the phase space distribution features of spatial compass states, such as chessboard pattern by using the Wigner function. The displacement and tilt correlations of the two mirrors were manifested through the propensities of the compass states. This technique can be used to extract Einstein-Podolsky-Rosen correlations (EPR) of the two mirrors. We then formulated the discrete-like property of the propensity Pb(m,n), which can be used to explore environmental perturbed quantum jumps of the EPR correlations in phase space. With single photons spatial compass state, the variances in position and momentum are much smaller than standard quantum limit when using a Gaussian TEM00 beam. We observed intrinsic quantum correlations of weak coherent states between two parties through balanced homodyne detection. Our scheme can be used as a supplement to decoy-state BB84 protocol and differential phase-shift QKD protocol. We prepared four types of bipartite correlations ±cos2(θ12) that shared between two parties. We also demonstrated bits correlations between two parties separated by 10 km optical fiber. The bits information will be protected by the large quantum phase fluctuation of weak coherent states, adding another physical layer of security to these protocols for quantum key distribution. Using 10 m of highly nonlinear fiber (HNLF) at 77 K, we observed coincidence to accidental-coincidence ratio of 130±5 for correlated photon-pair and Two-Photon Interference visibility >98% entangled photon-pair. We also verified the non-local behavior of polarization-entangled photon pair by violating Clauser-Horne-Shimony-Holt Bell’s inequality by more than 12 standard deviations. With the HNLF at 300 K (77 K), photon-pair production rate about factor 3(2) higher than a 300 m dispersion-shifted fiber is observed. Then, we studied quantum correlation and interference of photon-pairs; with one photon of the photon-air experiencing multiple scattering in a random medium. We observed that depolarization noise photon in multiple scattering degrading the purity of photon-pair, and the existence of Raman noise photon in a photon-pair source will contribute to the depolarization affect. We found that quantum correlation of polarization-entangled photon-pair is better preserved than polarization-correlated photon-pair as one photon of the photon-pair scattered through a random medium. Our findings showed that high purity polarization-entangled photon-pair is better candidate for long distance quantum key distribution.
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„Antike“ ist keine europäische Exklusivität: Das Buch zeigt, wie in Südasien, Mesoamerika und Europa je eigene Antiken konstruiert werden. In den untersuchten vorkolonialen, kolonialen und postkolonialen Zusammenhängen wird die Antike durch die zeitgenössische Geschichtspolitik stark mitbestimmt. Der Vergleich lässt die Verflechtung der Vorstellungen über die Vergangenheit zwischen „klassischer“ europäischer, indischer und mesoamerikanischer Antike von der frühen Neuzeit bis in die Gegenwart erkennen. Das Buch bietet Denkanstöße für Personen, die sich mit historisch interessierter Kulturanthropologie, kritischer Altertumswissenschaft und Globalgeschichte beschäftigen.
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We demonstrate the creation, characterization, and manipulation of frequency-entangled qudits by shaping the energy spectrum of entangled photons. The generation of maximally entangled qudit states is verified up to dimension d=4 through tomographic quantum-state reconstruction. Subsequently, we measure Bell parameters for qubits and qutrits as a function of their degree of entanglement. In agreement with theoretical predictions, we observe that for qutrits the Bell parameter is less sensitive to a varying degree of entanglement than for qubits. For frequency-entangled photons, the dimensionality of a qudit is ultimately limited by the bandwidth of the pump laser and can be on the order of a few millions.
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This paper is based on the observation that projects to reform prisons in British India in the first half of the 19th century were remarkably parallel to those in Britain and other colonies of the British Empire. Therefore, it will be asked to what extent local discussions about imprisonment in India were connected to developments in the metropole, in other parts of the empire, and elsewhere in the colony and how such imperial connections influenced local practices. Recent studies on colonial India’s prisons have focused on the British possessions in north India, whereas the Madras Presidency’s penal history is as of yet mostly unstudied. The paper will look on two initiatives of prison reform undertaken by the Madras Government; firstly, an inquiry made in the 1820s to combat the high mortality in the jails, and secondly, attempts throughout the 1840s and 1850s to construct a penitentiary along the lines of penal systems in other parts of India and the British Empire. The two case studies promise insights into the body of knowledge about punishment that was accumulated in British India, its entanglement with debates in other parts of the empire, and the emergence of ‘imperial standards’ of imprisonment in the course of the 19th century.
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We resolve the real-time dynamics of a purely dissipative s=1/2 quantum spin or, equivalently, hard-core boson model on a hypercubic d-dimensional lattice. The considered quantum dissipative process drives the system to a totally symmetric macroscopic superposition in each of the S3 sectors. Different characteristic time scales are identified for the dynamics and we determine their finite-size scaling. We introduce the concept of cumulative entanglement distribution to quantify multiparticle entanglement and show that the considered protocol serves as an efficient method to prepare a macroscopically entangled Bose-Einstein condensate.
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Cada marco teórico recorta una dimensión posible respecto del funcionamiento del aparato psíquico, dando lugar a la puesta en forma de los alcances y los límites, a partir de los cuales se delimitan vías posibles de intervención. En el entramado que allí se constituye, el concepto de transferencia encuentra su asiento. Ahora bien, ¿qué rasgos de particularidad atraviesan las nociones conceptuales cuando se emplazan y articulan con los movimientos fundacionales que dan cuenta de los tiempos de constitución psíquica? Determinar la singularidad de los conceptos, desde su emplazamiento en la red conceptual que cerca los tiempos de la constitución, supone remitirse a los inicios de una práctica. Para ello, se circunscribirán ciertas coordenadas que darán cuenta del trayecto teórico-clínico propuesto por aquellos autores que trazaron el origen de la clínica con niños y adolescentes. La presente investigación se conforma a partir de las propuestas de trabajo dadas en el marco de la carrera de Especialización en Clínica Psicoanalítica con Niños y Adolescentes de la Facultad de Psicología de la UNLP, cuya directora es la profesora psicóloga Norma Najt
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Cada marco teórico recorta una dimensión posible respecto del funcionamiento del aparato psíquico, dando lugar a la puesta en forma de los alcances y los límites, a partir de los cuales se delimitan vías posibles de intervención. En el entramado que allí se constituye, el concepto de transferencia encuentra su asiento. Ahora bien, ¿qué rasgos de particularidad atraviesan las nociones conceptuales cuando se emplazan y articulan con los movimientos fundacionales que dan cuenta de los tiempos de constitución psíquica? Determinar la singularidad de los conceptos, desde su emplazamiento en la red conceptual que cerca los tiempos de la constitución, supone remitirse a los inicios de una práctica. Para ello, se circunscribirán ciertas coordenadas que darán cuenta del trayecto teórico-clínico propuesto por aquellos autores que trazaron el origen de la clínica con niños y adolescentes. La presente investigación se conforma a partir de las propuestas de trabajo dadas en el marco de la carrera de Especialización en Clínica Psicoanalítica con Niños y Adolescentes de la Facultad de Psicología de la UNLP, cuya directora es la profesora psicóloga Norma Najt
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Cada marco teórico recorta una dimensión posible respecto del funcionamiento del aparato psíquico, dando lugar a la puesta en forma de los alcances y los límites, a partir de los cuales se delimitan vías posibles de intervención. En el entramado que allí se constituye, el concepto de transferencia encuentra su asiento. Ahora bien, ¿qué rasgos de particularidad atraviesan las nociones conceptuales cuando se emplazan y articulan con los movimientos fundacionales que dan cuenta de los tiempos de constitución psíquica? Determinar la singularidad de los conceptos, desde su emplazamiento en la red conceptual que cerca los tiempos de la constitución, supone remitirse a los inicios de una práctica. Para ello, se circunscribirán ciertas coordenadas que darán cuenta del trayecto teórico-clínico propuesto por aquellos autores que trazaron el origen de la clínica con niños y adolescentes. La presente investigación se conforma a partir de las propuestas de trabajo dadas en el marco de la carrera de Especialización en Clínica Psicoanalítica con Niños y Adolescentes de la Facultad de Psicología de la UNLP, cuya directora es la profesora psicóloga Norma Najt
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“Por lo tanto, la cristalización de polímeros se supone, y en las teorías se describe a menudo, como un proceso de múltiples pasos con muchos aspectos físico-químicos y estructurales influyendo en él. Debido a la propia estructura de la cadena, es fácil entender que un proceso que es termodinámicamente forzado a aumentar su ordenamiento local, se vea obstaculizado geométricamente y, por tanto, no puede conducirse a un estado de equilibrio final. Como resultado, se forman habitualmente estructuras de no equilibrio con diferentes características dependiendo de la temperatura, presión, cizallamiento y otros parámetros físico-químicos del sistema”. Estas palabras, pronunciadas recientemente por el profesor Bernhard Wunderlich, uno de los mas relevantes fisico-quimicos que han abordado en las ultimas décadas el estudio del estado físico de las macromoléculas, adelantan lo que de alguna manera se explicita en esta memoria y constituyen el “leitmotiv” de este trabajo de tesis. El mecanismo de la cristalización de polímeros esta aun bajo debate en la comunidad de la física de polímeros y la mayoría de los abordajes experimentales se explican a través de la teoría LH. Esta teoría clásica debida a Lauritzen y Hoffman (LH), y que es una generalización de la teoría de cristalización de una molécula pequeña desde la fase de vapor, describe satisfactoriamente muchas observaciones experimentales aunque esta lejos de explicar el complejo fenómeno de la cristalización de polímeros. De hecho, la formulación original de esta teoría en el National Bureau of Standards, a comienzos de la década de los 70, sufrió varias reformulaciones importantes a lo largo de la década de los 80, buscando su adaptación a los hallazgos experimentales. Así nació el régimen III de cristalización que posibilita la creacion de nichos moleculares en la superficie y que dio pie al paradigma ofrecido por Sadler y col., para justificar los experimentos que se obtenian por “scattering” de neutrones y otras técnicas como la técnica de “droplets” o enfriamiento rapido. Por encima de todo, el gran éxito de la teoría radica en que explica la dependencia inversa entre el tamaño del plegado molecular y el subenfriamiento, definido este ultimo como el intervalo de temperatura que media entre la temperatura de equilibrio y la temperatura de cristalización. El problema concreto que aborda esta tesis es el estudio de los procesos de ordenamiento de poliolefinas con distinto grado de ramificacion mediante simulaciones numéricas. Los copolimeros estudiados en esta tesis se consideran materiales modelo de gran homogeneidad molecular desde el punto de vista de la distribución de tamaños y de ramificaciones en la cadena polimérica. Se eligieron estas poliolefinas debido al gran interes experimental en conocer el cambio en las propiedades fisicas de los materiales dependiendo del tipo y cantidad de comonomero utilizado. Además, son modelos sobre los que existen una ingente cantidad de información experimental, que es algo que preocupa siempre al crear una realidad virtual como es la simulación. La experiencia en el grupo Biophym es que los resultados de simulación deben de tener siempre un correlato mas o menos próximo experimental y ese argumento se maneja a lo largo de esta memoria. Empíricamente, se conoce muy bien que las propiedades físicas de las poliolefinas, en suma dependen del tipo y de la cantidad de ramificaciones que presenta el material polimérico. Sin embargo, tal como se ha explicado no existen modelos teóricos adecuados que expliquen los mecanismos subyacentes de los efectos de las ramas. La memoria de este trabajo es amplia por la complejidad del tema. Se inicia con una extensa introducción sobre los conceptos básicos de una macromolecula que son relevantes para entender el contenido del resto de la memoria. Se definen los conceptos de macromolecula flexible, distribuciones y momentos, y su comportamiento en disolución y fundido con los correspondientes parametros caracteristicos. Se pone especial énfasis en el concepto de “entanglement” o enmaranamiento por considerarse clave a la hora de tratar macromoléculas con una longitud superior a la longitud critica de enmaranamiento. Finaliza esta introducción con una reseña sobre el estado del arte en la simulación de los procesos de cristalización. En un segundo capitulo del trabajo se expone detalladamente la metodología usada en cada grupo de casos. En el primer capitulo de resultados, se discuten los estudios de simulación en disolución diluida para sistemas lineales y ramificados de cadena única. Este caso mas simple depende claramente del potencial de torsión elegido tal como se discute a lo largo del texto. La formación de los núcleos “babys” propuestos por Muthukumar parece que son consecuencia del potencial de torsión, ya que este facilita los estados de torsión mas estables. Así que se propone el análisis de otros potenciales que son igualmente utilizados y los resultados obtenidos sobre la cristalización, discutidos en consecuencia. Seguidamente, en un segundo capitulo de resultados se estudian moleculas de alcanos de cadena larga lineales y ramificados en un fundido por simulaciones atomisticas como un modelo de polietileno. Los resultados atomisticos pese a ser de gran detalle no logran captar en su totalidad los efectos experimentales que se observan en los fundidos subenfriados en su etapa previa al estado ordenado. Por esta razon se discuten en los capítulos 3 y 4 de resultados sistemas de cadenas cortas y largas utilizando dos modelos de grano grueso (CG-PVA y CG-PE). El modelo CG-PE se desarrollo durante la tesis. El uso de modelos de grano grueso garantiza una mayor eficiencia computacional con respecto a los modelos atomísticos y son suficientes para mostrar los fenómenos a la escala relevante para la cristalización. En todos estos estudios mencionados se sigue la evolución de los procesos de ordenamiento y de fusión en simulaciones de relajación isoterma y no isoterma. Como resultado de los modelos de simulación, se han evaluado distintas propiedades fisicas como la longitud de segmento ordenado, la cristalinidad, temperaturas de fusion/cristalizacion, etc., lo que permite una comparación con los resultados experimentales. Se demuestra claramente que los sistemas ramificados retrasan y dificultan el orden de la cadena polimérica y por tanto, las regiones cristalinas ordenadas decrecen al crecer las ramas. Como una conclusión general parece mostrarse una tendencia a la formación de estructuras localmente ordenadas que crecen como bloques para completar el espacio de cristalización que puede alcanzarse a una temperatura y a una escala de tiempo determinada. Finalmente hay que señalar que los efectos observados, estan en concordancia con otros resultados tanto teoricos/simulacion como experimentales discutidos a lo largo de esta memoria. Su resumen se muestra en un capitulo de conclusiones y líneas futuras de investigación que se abren como consecuencia de esta memoria. Hay que mencionar que el ritmo de investigación se ha acentuado notablemente en el ultimo ano de trabajo, en parte debido a las ventajas notables obtenidas por el uso de la metodología de grano grueso que pese a ser muy importante para esta memoria no repercute fácilmente en trabajos publicables. Todo ello justifica que gran parte de los resultados esten en fase de publicación. Abstract “Polymer crystallization is therefore assumed, and in theories often described, to be a multi step process with many influencing aspects. Because of the chain structure, it is easy to understand that a process which is thermodynamically forced to increase local ordering but is geometrically hindered cannot proceed into a final equilibrium state. As a result, nonequilibrium structures with different characteristics are usually formed, which depend on temperature, pressure, shearing and other parameters”. These words, recently written by Professor Bernhard Wunderlich, one of the most prominent researchers in polymer physics, put somehow in value the "leitmotiv "of this thesis. The crystallization mechanism of polymers is still under debate in the physics community and most of the experimental findings are still explained by invoking the LH theory. This classical theory, which was initially formulated by Lauritzen and Hoffman (LH), is indeed a generalization of the crystallization theory for small molecules from the vapor phase. Even though it describes satisfactorily many experimental observations, it is far from explaining the complex phenomenon of polymer crystallization. This theory was firstly devised in the early 70s at the National Bureau of Standards. It was successively reformulated along the 80s to fit the experimental findings. Thus, the crystallization regime III was introduced into the theory in order to explain the results found in neutron scattering, droplet or quenching experiments. This concept defines the roughness of the crystallization surface leading to the paradigm proposed by Sadler et al. The great success of this theory is the ability to explain the inverse dependence of the molecular folding size on the supercooling, the latter defined as the temperature interval between the equilibrium temperature and the crystallization temperature. The main scope of this thesis is the study of ordering processes in polyolefins with different degree of branching by using computer simulations. The copolymers studied along this work are considered materials of high molecular homogeneity, from the point of view of both size and branching distributions of the polymer chain. These polyolefins were selected due to the great interest to understand their structure– property relationships. It is important to note that there is a vast amount of experimental data concerning these materials, which is essential to create a virtual reality as is the simulation. The Biophym research group has a wide experience in the correlation between simulation data and experimental results, being this idea highly alive along this work. Empirically, it is well-known that the physical properties of the polyolefins depend on the type and amount of branches presented in the polymeric material. However, there are not suitable models to explain the underlying mechanisms associated to branching. This report is extensive due to the complexity of the topic under study. It begins with a general introduction to the basics concepts of macromolecular physics. This chapter is relevant to understand the content of the present document. Some concepts are defined along this section, among others the flexibility of macromolecules, size distributions and moments, and the behavior in solution and melt along with their corresponding characteristic parameters. Special emphasis is placed on the concept of "entanglement" which is a key item when dealing with macromolecules having a molecular size greater than the critical entanglement length. The introduction finishes with a review of the state of art on the simulation of crystallization processes. The second chapter of the thesis describes, in detail, the computational methodology used in each study. In the first results section, we discuss the simulation studies in dilute solution for linear and short chain branched single chain models. The simplest case is clearly dependent on the selected torsion potential as it is discussed throughout the text. For example, the formation of baby nuclei proposed by Mutukhumar seems to result from the effects of the torsion potential. Thus, we propose the analysis of other torsion potentials that are also used by other research groups. The results obtained on crystallization processes are accordingly discussed. Then, in a second results section, we study linear and branched long-chain alkane molecules in a melt by atomistic simulations as a polyethylene-like model. In spite of the great detail given by atomistic simulations, they are not able to fully capture the experimental facts observed in supercooled melts, in particular the pre-ordered states. For this reason, we discuss short and long chains systems using two coarse-grained models (CG-PVA and CG-PE) in section 3 and 4 of chapter 2. The CG-PE model was developed during the thesis. The use of coarse-grained models ensures greater computational efficiency with respect to atomistic models and is enough to show the relevant scale phenomena for crystallization. In all the analysis we follow the evolution of the ordering and melting processes by both isothermal and non isothermal simulations. During this thesis we have obtained different physical properties such as stem length, crystallinity, melting/crystallization temperatures, and so on. We show that branches in the chains cause a delay in the crystallization and hinder the ordering of the polymer chain. Therefore, crystalline regions decrease in size as branching increases. As a general conclusion, it seems that there is a tendency in the macromolecular systems to form ordered structures, which can grown locally as blocks, occupying the crystallization space at a given temperature and time scale. Finally it should be noted that the observed effects are consistent with both, other theoretical/simulation and experimental results. The summary is provided in the conclusions chapter along with future research lines that open as result of this report. It should be mentioned that the research work has speeded up markedly in the last year, in part because of the remarkable benefits obtained by the use of coarse-grained methodology that despite being very important for this thesis work, is not easily publishable by itself. All this justify that most of the results are still in the publication phase.
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We review the main results from extensive Monte Carlo (MC) simulations on athermal polymer packings in the bulk and under confinement. By employing the simplest possible model of excluded volume, macromolecules are represented as freely-jointed chains of hard spheres of uniform size. Simulations are carried out in a wide concentration range: from very dilute up to very high volume fractions, reaching the maximally random jammed (MRJ) state. We study how factors like chain length, volume fraction and flexibility of bond lengths affect the structure, shape and size of polymers, their packing efficiency and their phase behaviour (disorder–order transition). In addition, we observe how these properties are affected by confinement realized by flat, impenetrable walls in one dimension. Finally, by mapping the parent polymer chains to primitive paths through direct geometrical algorithms, we analyse the characteristics of the entanglement network as a function of packing density.
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Los fieltros son una familia de materiales textiles constituidos por una red desordenada de fibras conectadas por medio de enlaces térmicos, químicos o mecánicos. Presentan menor rigidez y resistencia (al igual que un menor coste de procesado) que sus homólogos tejidos, pero mayor deformabilidad y capacidad de absorción de energía. Los fieltros se emplean en diversas aplicaciones en ingeniería tales como aislamiento térmico, geotextiles, láminas ignífugas, filtración y absorción de agua, impacto balístico, etc. En particular, los fieltros punzonados fabricados con fibras de alta resistencia presentan una excelente resistencia frente a impacto balístico, ofreciendo las mismas prestaciones que los materiales tejidos con un tercio de la densidad areal. Sin embargo, se sabe muy poco acerca de los mecanismos de deformación y fallo a nivel microscópico, ni sobre como influyen en las propiedades mecánicas del material. Esta carencia de conocimiento dificulta la optimización del comportamiento mecánico de estos materiales y también limita el desarrollo de modelos constitutivos basados en mecanismos físicos, que puedan ser útiles en el diseño de componentes estructurales. En esta tesis doctoral se ha llevado a cabo un estudio minucioso con el fin de determinar los mecanismos de deformación y las propiedades mecánicas de fieltros punzonados fabricados con fibras de polietileno de ultra alto peso molecular. Los procesos de deformación y disipación de energía se han caracterizado en detalle por medio de una combinación de técnicas experimentales (ensayos mecánicos macroscópicos a velocidades de deformación cuasi-estáticas y dinámicas, impacto balístico, ensayos de extracción de una o múltiples fibras, microscopía óptica, tomografía computarizada de rayos X y difracción de rayos X de gran ángulo) que proporcionan información de los mecanismos dominantes a distintas escalas. Los ensayos mecánicos macroscópicos muestran que el fieltro presenta una resistencia y ductilidad excepcionales. El estado inicial de las fibras es curvado, y la carga se transmite por el fieltro a través de una red aleatoria e isótropa de nudos creada por el proceso de punzonamiento, resultando en la formación de una red activa de fibra. La rotación y el estirado de las fibras activas es seguido por el deslizamiento y extracción de la fibra de los puntos de anclaje mecánico. La mayor parte de la resistencia y la energía disipada es proporcionada por la extracción de las fibras activas de los nudos, y la fractura final tiene lugar como consecuencia del desenredo total de la red en una sección dada donde la deformación macroscópica se localiza. No obstante, aunque la distribución inicial de la orientación de las fibras es isótropa, las propiedades mecánicas resultantes (en términos de rigidez, resistencia y energía absorbida) son muy anisótropas. Los ensayos de extracción de múltiples fibras en diferentes orientaciones muestran que la estructura de los nudos conecta más fibras en la dirección transversal en comparación con la dirección de la máquina. La mejor interconectividad de las fibras a lo largo de la dirección transversal da lugar a una esqueleto activo de fibras más denso, mejorando las propiedades mecánicas. En términos de afinidad, los fieltros deformados a lo largo de la dirección transversal exhiben deformación afín (la deformación macroscópica transfiere directamente a las fibras por el material circundante), mientras que el fieltro deformado a lo largo de la dirección de la máquina presenta deformación no afín, y la mayor parte de la deformación macroscópica no es transmitida a las fibras. A partir de estas observaciones experimentales, se ha desarrollado un modelo constitutivo para fieltros punzonados confinados por enlaces mecánicos. El modelo considera los efectos de la deformación no afín, la conectividad anisótropa inducida durante el punzonamiento, la curvatura y re-orientación de la fibra, así como el desenredo y extracción de la fibra de los nudos. El modelo proporciona la respuesta de un mesodominio del material correspondiente al volumen asociado a un elemento finito, y se divide en dos bloques. El primer bloque representa el comportamiento de la red y establece la relación entre el gradiente de deformación macroscópico y la respuesta microscópica, obtenido a partir de la integración de la respuesta de las fibras en el mesodominio. El segundo bloque describe el comportamiento de la fibra, teniendo en cuenta las características de la deformación de cada familia de fibras en el mesodominio, incluyendo deformación no afín, estiramiento, deslizamiento y extracción. En la medida de lo posible, se ha asignado un significado físico claro a los parámetros del modelo, por lo que se pueden identificar por medio de ensayos independientes. Las simulaciones numéricas basadas en el modelo se adecúan a los resultados experimentales de ensayos cuasi-estáticos y balísticos desde el punto de vista de la respuesta mecánica macroscópica y de los micromecanismos de deformación. Además, suministran información adicional sobre la influencia de las características microstructurales (orientación de la fibra, conectividad de la fibra anisótropa, afinidad, etc) en el comportamiento mecánico de los fieltros punzonados. Nonwoven fabrics are a class of textile material made up of a disordered fiber network linked by either thermal, chemical or mechanical bonds. They present lower stiffness and strength (as well as processing cost) than the woven counterparts but much higher deformability and energy absorption capability and are used in many different engineering applications (including thermal insulation, geotextiles, fireproof layers, filtration and water absorption, ballistic impact, etc). In particular, needle-punched nonwoven fabrics manufactured with high strength fibers present an excellent performance for ballistic protection, providing the same ballistic protection with one third of the areal weight as compared to dry woven fabrics. Nevertheless, very little is known about their deformation and fracture micromechanisms at the microscopic level and how they contribute to the macroscopic mechanical properties. This lack of knowledge hinders the optimization of their mechanical performance and also limits the development of physically-based models of the mechanical behavior that can be used in the design of structural components with these materials. In this thesis, a thorough study was carried out to ascertain the micromechanisms of deformation and the mechanical properties of a needle-punched nonwoven fabric made up by ultra high molecular weight polyethylene fibers. The deformation and energy dissipation processes were characterized in detail by a combination of experimental techniques (macroscopic mechanical tests at quasi-static and high strain rates, ballistic impact, single fiber and multi fiber pull-out tests, optical microscopy, X-ray computed tomography and wide angle X-ray diffraction) that provided information of the dominant mechanisms at different length scales. The macroscopic mechanical tests showed that the nonwoven fabric presented an outstanding strength and energy absorption capacity. It was found that fibers were initially curved and the load was transferred within the fabric through the random and isotropic network of knots created by needlepunching, leading to the formation of an active fiber network. Uncurling and stretching of the active fibers was followed by fiber sliding and pull-out from the entanglement points. Most of the strength and energy dissipation was provided by the extraction of the active fibers from the knots and final fracture occurred by the total disentanglement of the fiber network in a given section at which the macroscopic deformation was localized. However, although the initial fiber orientation distribution was isotropic, the mechanical properties (in terms of stiffness, strength and energy absorption) were highly anisotropic. Pull-out tests of multiple fibers at different orientations showed that structure of the knots connected more fibers in the transverse direction as compared with the machine direction. The better fiber interconnection along the transverse direction led to a denser active fiber skeleton, enhancing the mechanical response. In terms of affinity, fabrics deformed along the transverse direction essentially displayed affine deformation {i.e. the macroscopic strain was directly transferred to the fibers by the surrounding fabric, while fabrics deformed along the machine direction underwent non-affine deformation, and most of the macroscopic strain was not transferred to the fibers. Based on these experimental observations, a constitutive model for the mechanical behavior of the mechanically-entangled nonwoven fiber network was developed. The model accounted for the effects of non-affine deformation, anisotropic connectivity induced by the entanglement points, fiber uncurling and re-orientation as well as fiber disentanglement and pull-out from the knots. The model provided the constitutive response for a mesodomain of the fabric corresponding to the volume associated to a finite element and is divided in two blocks. The first one was the network model which established the relationship between the macroscopic deformation gradient and the microscopic response obtained by integrating the response of the fibers in the mesodomain. The second one was the fiber model, which took into account the deformation features of each set of fibers in the mesodomain, including non-affinity, uncurling, pull-out and disentanglement. As far as possible, a clear physical meaning is given to the model parameters, so they can be identified by means of independent tests. The numerical simulations based on the model were in very good agreement with the experimental results of in-plane and ballistic mechanical response of the fabrics in terms of the macroscopic mechanical response and of the micromechanisms of deformation. In addition, it provided additional information about the influence of the microstructural features (fiber orientation, anisotropic fiber connectivity, affinity) on the mechanical performance of mechanically-entangled nonwoven fabrics.
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A high-fidelity virtual tool for the numerical simulation of low-velocity impact damage in unidirectional composite laminates is proposed. A continuum material model for the simulation of intraply damage phenomena is implemented in a numerical scheme as a user subroutine of the commercially available Abaqus finite element package. Delaminations are simulated using of cohesive surfaces. The use of structured meshes, aligned with fiber directions allows the physically-sound simulation of matrix cracks parallel to fiber directions, and their interaction with the development of delaminations. The implementation of element erosion criteria and the application of intraply and interlaminar friction allow for the simulation of fiber splits and their entanglement, which in turn results in permanent indentation in the impacted laminate. It is shown that this simulation strategy gives sound results for impact energies bellow and above the Barely Visible Impact Damage threshold, up to laminate perforation conditions
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A residência multiprofissional em saúde é uma modalidade de ensino de pós graduação lato sensu, voltada para a educação em serviço. Emerge no contexto brasileiro como uma proposta complementar a fim de se atingir as metas e os princípios preconizados pelo sistema único de saúde (SUS), principalmente quanto à integralidade. Além de trazer implicações e lançar desafios ao exercício profissional do psicólogo, inserindo-o no entrelaçamento de campos densos e complexos (saúde, educação e políticas públicas), a modalidade propõe que profissionais com formações diferentes atuem num mesmo campo, com discussões e intervenções conjuntas. A questão que move a pesquisa é a posição-sujeito no programa de residência multiprofissional face ao modelo de educação-saúde vinculado. Assevera-se que a posição-sujeito é objeto discursivo deslizante (de tessitura simbólica) que toma em consideração o sujeito constituído no claudicar da linguagem e interpelado pelo inconsciente e que se manifesta como efeito de significantes em direção ao grande Outro. Para tal, vale-se da interface dos aportes teóricos da análise de discurso pêchetiana e da psicanálise lacaniana. A análise de discurso sustenta o discurso como efeito de sentidos mediados pela ideologia e ocupa-se, especialmente, da incursão da alteridade do discurso-outro sobre o mesmo. A psicanálise lacaniana, por sua vez, reitera a primazia do inconsciente estruturado como linguagem diante de um eu imaginário e versa para o sujeito marcado como falta que, dividido, faz do discurso o estatuto do significado. Assim, é proeminente na análise do objeto a metodologia indiciária dada ao caráter simbólico e cambiante da posição-sujeito no discurso. A análise se realizou mediante o dispositivo da interpretação como gesto analítico, que acompanha as elações próprias do objeto. O corpora é constituído por uma materialidade escrita e por uma oral. A escrita compõe-se de recortes de leis, portarias e resoluções que fundam a modalidade de residência multiprofissional e reforçam os ideias do sistema único de saúde; a materialidade oral compõe-se de recortes e fragmentos discursivos advindos da transcrição de supervisões realizadas mediante a prática clínica do psicólogo-residente na cena hospitalar. Da análise, conclui-se que a materialidade escrita se posta como campo-Outro que ordena a estrutura política da residência multiprofissional e direciona a manutenção da ordem e reprodução das relações hierárquicas mediante ideologia assujeitante. Essa materialidade, por sua vez, age como intradiscurso e reverbera-se na memória discursiva e na prática clínica. A posição-sujeito, no plano da articulação significante, faz deslizar e produzir sentidos que denotam ora a manutenção e reprodução de uma posição fusionada ao discurso médico, científico-positivista; ora a posição-sujeito é marcada pelo saber condicionado ao fetiche da mercadoria, deflagrando a ordem do capital nas insígnias da multiprofissionalidade e da educação permanente. O trabalho propiciou, enfim, acompanhar as transmutações da posição-sujeito, independentemente do indivíduo ou da naturalização de sentidos provenientes da função que exerce. O objeto posição-sujeito reiterou a construção da realidade a partir da condição faltante. É essa condição faltante e incompleta que outorga ao desejo o modo de o sujeito se posicionar desta e outra maneira - na formação, no trabalho, na vida.
Resumo:
Foi proposta uma experiência na qual seria possível produzir um emaranhamento quântico de feixes de fótons com diferentes frequências, movendo-se em uma mesma direção, controlado por meio de um campo magnético externo. Nessa experiência, a interação entre o campo magnético e fótons é realizada por intermédio de elétrons, que interagem tanto com os fótons quanto com o campo magnético externo. Foi desenvolvida uma teoria que descreve processos físicos. Derivamos medidas de emaranhamento de informação e de Schmidt para um sistema geral de dois qubits e a medida residual para um sistema geral de três qubits. Usando a informação obtida da análise dos sistemas de dois e de três quase-fótons, calculamos medidas de emaranhamento. Criamos um programa para cálculo numérico, nesses casos, através do qual construímos gráficos de dependência das medidas de emaranhamentos em feixes de dois e de três fótons. Os resultados obtidos nos permitem ver como a medida de emaranhamento depende dos parâmetros, que caracterizam o sistema em questão. Por exemplo, se ambas as polarizações dos fótons coincidem, então, nenhum emaranhamento ocorre. O emaranhamento acontece apenas se as polarizações do fóton forem opostas.