Investigating the mesh dependency and upscaling of 3D grain-based models for the simulation of brittle fracture processes in low-porosity crystalline rock

The application of 3D grain-based modelling techniques is investigated in both small and large scale 3DEC models, in order to simulate brittle fracture processes in low-porosity crystalline rock. Mesh dependency in 3D grain-based models (GBMs) is examined through a number of cases to compare Voronoi and tetrahedral grain assemblages. Various methods are used in the generation of tessellations, each with a number of issues and advantages. A number of comparative UCS test simulations capture the distinct failure mechanisms, strength profiles, and progressive damage development using various Voronoi and tetrahedral GBMs. Relative calibration requirements are outlined to generate similar macro-strength and damage profiles for all the models. The results confirmed a number of inherent model behaviors that arise due to mesh dependency. In Voronoi models, inherent tensile failure mechanisms are produced by internal wedging and rotation of Voronoi grains. This results in a combined dependence on frictional and cohesive strength. In tetrahedral models, increased kinematic freedom of grains and an abundance of straight, connected failure pathways causes a preference for shear failure. This results in an inability to develop significant normal stresses causing cohesional strength dependence. In general, Voronoi models require high relative contact tensile strength values, with lower contact stiffness and contact cohesional strength compared to tetrahedral tessellations. Upscaling of 3D GBMs is investigated for both Voronoi and tetrahedral tessellations using a case study from the AECL’s Mine-by-Experiment at the Underground Research Laboratory. An upscaled tetrahedral model was able to reasonably simulate damage development in the roof forming a notch geometry by adjusting the cohesive strength. An upscaled Voronoi model underestimated the damage development in the roof and floor, and overestimated the damage in the side-walls. This was attributed to the discretization resolution limitations.

Size selectivity of diamond and square mesh cod ends for four by-catch species in the crustacean fishery off the Portuguese south coast

The effects of an increase in cod end mesh size from 55 to 60 and 70 mm and a change of mesh configuration from 55 mm diamond to 55 turn square mesh on the size selectivity of four by-catch species (the red shrimp Aristeus antennatus, the European hake Merluccius merluccius, the horse mackerel Trachurus trachurus and the blue whiting Micromesistius poutassou) commonly captured in the crustacean fishery off the Portuguese south coast, were evaluated. Selectivity parameters for blue whiting, the most abundant species in the catches, were estimated taking into account between-haul variation, while for the remaining species, captured in much lower quantities, the selectivity estimates were based on pooled data by length class for all hauls within the same cod end. Length at 50% retention, L-50, was found to increase with mesh size and with the change in mesh configuration for all the studied species. For blue whiting trawling depth and cod end catch were found to play a role in between-haul variation by increasing L-50 as well. The results suggest that an increase in the current minimum mesh size of 55-70 mm would be advisable to be compatible with the minimum landing sizes (MLSs) of 29 mm carapace length and 27 cm total length for red shrimp and hake, respectively, while it would greatly reduce the amount of discards, particularly those for blue whiting, that accounted for approximately 50% of the total catch weight. Horse mackerel was the only species for which the use of a larger mesh size would result in a significant escapement of individuals above the MLS of 15 cm. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Size selectivity of diamond and square mesh cod ends for rose shrimp (Parapenaeus longirostris) and Norway lobster (Nephrops norvegicus) off the Portuguese south coast

The effects of an increase in cod end mesh size from 55 to 60 and 70 mm and a change of mesh configuration from diamond to square mesh on the size selectivity for rose shrimp Parapenaeus longirostris and Norway lobster Nephrops norvegicus captured off the Portuguese south coast were evaluated. The results were analysed taking into account between-haul variation in selectivity, and indicate a significant increase in L-50 for rose shrimp with an increase in mesh size or with the use of a square mesh cod end, while for Norway lobster only mesh configuration was found to affect this parameter. Two other important external variables were identified; the trawling depth and the cod end catch, which influence between-haul variation, by increasing the selection range for rose shrimp and Norway lobster, respectively. The results obtained suggest that an increase in the current minimum mesh size of 55 mm would be advisable for rose shrimp in order to respect the minimum landing size of 24 mm carapace length presently established for this species. Moreover, trawling for rose shrimp should be avoided at depths above 200 m, in order to avoid catches consisting almost exclusively of juveniles. Such an increase in mesh size would have a minor impact in terms of losses of individuals above the minimum landing size for Norway lobster and would contribute to reducing the amount of discards in this fishery. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Modelo de gestión para la atención integral de pacientes con enfermedades huérfanas o raras en Colombia

Las enfermedades raras o huérfanas corresponden a aquellas con baja prevalencia en la población, y en varios países tienen una definición distinta de acuerdo con el número de pacientes que afectan en la población. La Organización Mundial de la Salud (OMS), las define como un trastorno que afecta de 650 a 1.000 personas por millón de habitantes, de las que se han identificado alrededor de 7.000. En Colombia su prevalencia es menor de 1 por cada 5.000 personas y comprenden: las enfermedades raras, las ultra-huérfanas y las olvidadas. Los pacientes con este tipo de enfermedades imponen retos a los sistemas sanitarios, pues si bien afectan a un bajo porcentaje de la población, su atención implica una alta carga económica por los costos que involucra su atención, la complejidad en su diagnóstico, tratamiento, seguimiento y rehabilitación. El abordaje de las enfermedades raras requiere un manejo interdisciplinar e intersectorial, lo que implica la organización de cada actor del sistema sanitario para su manejo a través de un modelo que abraque las dinámicas posibles entre ellos y las competencias de cada uno. Por lo anterior, y teniendo en cuenta la necesidad de formular políticas sanitarias específicas para la gestión de estas enfermedades, el presente trabajo presenta una aproximación a la formulación de un modelo de gestión para la atención integral de pacientes con enfermedades raras en Colombia. Esta investigación describe los distintos elementos y características de los modelos de gestión clínica y de las enfermedades raras a través de una revisión de literatura, en la que se incluye la descripción de los distintos actores del Sistema de Salud Colombiano, relacionados con la atención integral de estos pacientes para la documentación de un modelo de gestión integral.

A novel two-stage discrete crack method based on the screened Poisson equation and local mesh refinement

We propose an alternative crack propagation algo- rithm which effectively circumvents the variable transfer procedure adopted with classical mesh adaptation algo- rithms. The present alternative consists of two stages: a mesh-creation stage where a local damage model is employed with the objective of defining a crack-conforming mesh and a subsequent analysis stage with a localization limiter in the form of a modified screened Poisson equation which is exempt of crack path calculations. In the second stage, the crack naturally occurs within the refined region. A staggered scheme for standard equilibrium and screened Poisson equa- tions is used in this second stage. Element subdivision is based on edge split operations using a constitutive quantity (damage). To assess the robustness and accuracy of this algo- rithm, we use five quasi-brittle benchmarks, all successfully solved.

Comparazione performance di un'applicazione enterprise basata su service mesh

Ultimamente si stanno sviluppando tecnologie per rendere più efficiente la virtualizzazione a livello di sistema operativo, tra cui si cita la suite Docker, che permette di gestire processi come se fossero macchine virtuali. Inoltre i meccanismi di clustering, come Kubernetes, permettono di collegare macchine multiple, farle comunicare tra loro e renderle assimilabili ad un server monolitico per l'utente esterno. Il connubio tra virtualizzazione a livello di sistema operativo e clustering permette di costruire server potenti quanto quelli monolitici ma più economici e possono adattarsi meglio alle richieste esterne. Data l'enorme mole di dati e di potenza di calcolo necessaria per gestire le comunicazioni e le interazioni tra utenti e servizi web, molte imprese non possono permettersi investimenti su un server proprietario e la sua manutenzione, perciò affittano le risorse necessarie che costituiscono il cosiddetto "cloud", cioè l'insieme di server che le aziende mettono a disposizione dei propri clienti. Il trasferimento dei servizi da macchina fisica a cloud ha modificato la visione che si ha dei servizi stessi, infatti non sono più visti come software monolitici ma come microservizi che interagiscono tra di loro. L'infrastruttura di comunicazione che permette ai microservizi di comunicare è chiamata service mesh e la sua suddivisione richiama la tecnologia SDN. È stato studiato il comportamento del software di service mesh Istio installato in un cluster Kubernetes. Sono state raccolte metriche su memoria occupata, CPU utilizzata, pacchetti trasmessi ed eventuali errori e infine latenza per confrontarle a quelle ottenute da un cluster su cui non è stato installato Istio. Lo studio dimostra che, in un cluster rivolto all'uso in produzione, la service mesh offerta da Istio fornisce molti strumenti per il controllo della rete a scapito di una richiesta leggermente più alta di risorse hardware.

Hybrid ground-aerial mesh networks for IoT monitoring applications: network design and software platform development

The Internet of Things (IoT) has grown rapidly in recent years, leading to an increased need for efficient and secure communication between connected devices. Wireless Sensor Networks (WSNs) are composed of small, low-power devices that are capable of sensing and exchanging data, and are often used in IoT applications. In addition, Mesh WSNs involve intermediate nodes forwarding data to ensure more robust communication. The integration of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) in Mesh WSNs has emerged as a promising solution for increasing the effectiveness of data collection, as UAVs can act as mobile relays, providing extended communication range and reducing energy consumption. However, the integration of UAVs and Mesh WSNs still poses new challenges, such as the design of efficient control and communication strategies. This thesis explores the networking capabilities of WSNs and investigates how the integration of UAVs can enhance their performance. The research focuses on three main objectives: (1) Ground Wireless Mesh Sensor Networks, (2) Aerial Wireless Mesh Sensor Networks, and (3) Ground/Aerial WMSN integration. For the first objective, we investigate the use of the Bluetooth Mesh standard for IoT monitoring in different environments. The second objective focuses on deploying aerial nodes to maximize data collection effectiveness and QoS of UAV-to-UAV links while maintaining the aerial mesh connectivity. The third objective investigates hybrid WMSN scenarios with air-to-ground communication links. One of the main contribution of the thesis consists in the design and implementation of a software framework called "Uhura", which enables the creation of Hybrid Wireless Mesh Sensor Networks and abstracts and handles multiple M2M communication stacks on both ground and aerial links. The operations of Uhura have been validated through simulations and small-scale testbeds involving ground and aerial devices.

Geometric deep learning for polygonal mesh denoising

Il seguente lavoro si propone come analisi degli operatori convoluzionali che caratterizzano le graph neural networks. ln particolare, la trattazione si divide in due parti, una teorica e una sperimentale. Nella parte teorica vengono innanzitutto introdotte le nozioni preliminari di mesh e convoluzione su mesh. In seguito vengono riportati i concetti base del geometric deep learning, quali le definizioni degli operatori convoluzionali e di pooling e unpooling. Un'attenzione particolare è stata data all'architettura Graph U-Net. La parte sperimentare riguarda l'applicazione delle reti neurali e l'analisi degli operatori convoluzionali applicati al denoising di superfici perturbate a causa di misurazioni imperfette effettuate da scanner 3D.

Geometric Deep Learning per il denoising di mesh 3D

La crescente disponibilità di scanner 3D ha reso più semplice l’acquisizione di modelli 3D dall’ambiente. A causa delle inevitabili imperfezioni ed errori che possono avvenire durante la fase di scansione, i modelli acquisiti possono risultare a volte inutilizzabili ed affetti da rumore. Le tecniche di denoising hanno come obiettivo quello di rimuovere dalla superficie della mesh 3D scannerizzata i disturbi provocati dal rumore, ristabilendo le caratteristiche originali della superficie senza introdurre false informazioni. Per risolvere questo problema, un approccio innovativo è quello di utilizzare il Geometric Deep Learning per addestrare una Rete Neurale in maniera da renderla in grado di eseguire efficacemente il denoising di mesh. L’obiettivo di questa tesi è descrivere il Geometric Deep Learning nell’ambito del problema sotto esame.

Virtual commissioning of automatic machines for mesh panels manufacturing

The purpose of this thesis is to present the concept of simulation for automatic machines and how it might be used to test and debug software implemented for an automatic machine. The simulation is used to detect errors and allow corrections of the code before the machine has been built. Simulation permits testing different solutions and improving the software to get an optimized one. Additionally, simulation can be used to keep track of a machine after the installation in order to improve the production process during the machine’s life cycle. The central argument of this project is discussing the advantage of using virtual commissioning to test the implemented software in a virtual environment. Such an environment is getting benefit in avoiding potential damages as well as reduction of time to have the machine ready to work. Also, the use of virtual commissioning allows testing different solutions without high losses of time and money. Subsequently, an optimized solution could be found after testing different proposed solutions. The software implemented is based on the Object-Oriented Programming paradigm which implies different features such as encapsulation, modularity, and reusability of the code. Therefore, this way of programming helps to get simplified code that is easier to be understood and debugged as well as its high efficiency. Finally, different communication protocols are implemented in order to allow communication between the real plant and the simulation model. By the outcome that this communication provides, we might be able to gather all the necessary data for the simulation and the analysis, in real-time, of the production process in a way to improve it during the machine life cycle.

LoRa Mesh: un caso di studio per la comunicazione tra imbarcazioni da diporto

Il progetto è stato sviluppato con l’idea di creare una rete attraverso la quale imbarcazioni da diporto relativamente vicine (10km), si possano scambiare informazioni sullo stato del mare e della navigazione, anche in assenza di una connessione a internet. In tal modo i dati dell’imbarcazione, come temperatura esterna, temperatura dell’acqua, vento, coordinate gps, AIS ecc... verrebbero condivisi attraverso la rete. In questo progetto è stata sviluppata un'infrastruttura in grado di far comunicare imbarcazioni da diporto su bande non licenziate, utilizzando solo materiale OpenSource, in particolare un protocollo chiamato LoRaMesh. Tale infrastruttura, non basandosi su uno standard definito, ha la possibilità di adattarsi a qualsiasi tipo di dato. Tutto il progetto si basa su schede PyCom, ed è stato sviluppato del codice in grado di fornire uno scambio di dati costante e un’interfacci BLE per comunicare con più dispositivi possibili. Per fornire un’esempio di come ci si può connettere con il BLE è stata scritta un’app per IOS che fornisce varie funzionalità, tra cui la possibilità di inviare dati GPS, molto utile per l’esecuzione dei vari test. Sono state svolte varie prove, in diversi luoghi e condizioni, utili a capire la portata massima dei dispositivi, e come la rete mesh si adatta e ripara.

A performance analysis of mesh models for cloud-based workflows

Nell'ambito della loro trasformazione digitale, molte organizzazioni stanno adottando nuove tecnologie per supportare lo sviluppo, l'implementazione e la gestione delle proprie architetture basate su microservizi negli ambienti cloud e tra i fornitori di cloud. In questo scenario, le service ed event mesh stanno emergendo come livelli infrastrutturali dinamici e configurabili che facilitano interazioni complesse e la gestione di applicazioni basate su microservizi e servizi cloud. L’obiettivo di questo lavoro è quello di analizzare soluzioni mesh open-source (istio, Linkerd, Apache EventMesh) dal punto di vista delle prestazioni, quando usate per gestire la comunicazione tra applicazioni a workflow basate su microservizi all’interno dell’ambiente cloud. A questo scopo è stato realizzato un sistema per eseguire il dislocamento di ognuno dei componenti all’interno di un cluster singolo e in un ambiente multi-cluster. La raccolta delle metriche e la loro sintesi è stata realizzata con un sistema personalizzato, compatibile con il formato dei dati di Prometheus. I test ci hanno permesso di valutare le prestazioni di ogni componente insieme alla sua efficacia. In generale, mentre si è potuta accertare la maturità delle implementazioni di service mesh testate, la soluzione di event mesh da noi usata è apparsa come una tecnologia ancora non matura, a causa di numerosi problemi di funzionamento.

L'accuratezza diagnostica dei test clinici per la sindrome dello stretto toracico: una revisione sistematica della letteratura

Obiettivo: indagare l’accuratezza diagnostica dei principali test provocativi per la diagnosi di sindrome dello stretto toracico (TOS) neurogena. Metodi: tra Aprile e Settembre 2022 sono state condotte ricerche su 5 banche dati/motori di ricerca elettronici, utilizzando stringhe di ricerca costituite da parole chiave e termini MeSh (Medical Subject Headings). Sono stati inclusi tutti gli studi che indagassero l’accuratezza diagnostica dei test clinici. La valutazione metodologica degli studi è avvenuta attraverso lo strumento di critical appraisal CASP Checklist per gli studi diagnostici. È stata svolta una sintesi qualitativa degli studi considerati eleggibili. Risultati: sono stati identificati in totale 7784 studi, ma solo 12 sono stati inclusi nella revisione. Gli index test indagati erano diversi nei vari studi, così come i reference standard con cui venivano comparati (quando presenti). La qualità metodologica della maggior parte degli studi si è rivelata bassa. L’assenza di reporting standard crea un’eterogeneità tale non permettere la comparazione e la sintesi dei risultati con strumenti statistici. Gli studi sull’accuratezza diagnostica delle manovre provocative sono tra loro contrastanti in termini di risultati e non è possibile trarre conclusioni sicure. Nemmeno gli esami di imaging sembrano così utili per la diagnosi di TOS, ma devono essere utilizzati solo per escludere altre condizioni che possono mimare quadri di TOS neurogenico. Conclusione: la letteratura disponibile non sembra supportare l’utilizzo dei test clinici per la diagnosi di TOS. Al fine di migliorare la ricerca futura, dovrebbero essere introdotti criteri diagnostici univocamente accettati per aiutare nella diagnosi, oltre a ben definite linee guida per il reporting, al fine di creare omogeneità tra gli studi, come suggerito dal comitato della Società di Chirurgia Vascolare.

Multiple Desmoid Tumors In A Patient With Gardner's Syndrome - Report Of A Case.

Desmoid tumor (DT) is a common manifestation of Gardner's Syndrome (GS), although it is a rare condition in the general population. DT in patients with GS is usually located in the abdominal wall and/or intra-abdominal cavity. We report a case of a 32 years-old female patient with familial adenomatous polyposis (FAP), who was already submitted to total colectomy and developed multiple DT, located in the abdominal wall and in the left breast. The patient underwent several surgical procedures, with a multidisciplinary team of surgeons. Wide surgical resections of the left breast and the abdominal wall tumors were performed in separate steps. Polypropylene mesh reconstruction and muscle flaps were needed to cover the defects of the thoracic and abdominal walls. After partial necrosis of the adipose-cutaneous flap in the abdomen that required a new skin graft, she had a satisfactory outcome with complete healing of the surgical incisions. DT is frequent in GS, however, breast localization is very rare, with few cases reported in the literature. Recurrence of DT is not negligible, even after a wide surgical resection. GS patients must be followed up closely, and clinical examination, associated with imaging studies, should be performed to detect any signs of tumor. DT represents one of the most significant causes of the morbidity and mortality that affects FAP patients following colectomy. In general, the surgical procedures to excise DT are highly complex, requiring a multidisciplinary team.

Graded Meshes In Bio-thermal Problems With Transmission-line Modeling Method.

In this study, the transmission-line modeling (TLM) applied to bio-thermal problems was improved by incorporating several novel computational techniques, which include application of graded meshes which resulted in 9 times faster in computational time and uses only a fraction (16%) of the computational resources used by regular meshes in analyzing heat flow through heterogeneous media. Graded meshes, unlike regular meshes, allow heat sources to be modeled in all segments of the mesh. A new boundary condition that considers thermal properties and thus resulting in a more realistic modeling of complex problems is introduced. Also, a new way of calculating an error parameter is introduced. The calculated temperatures between nodes were compared against the results obtained from the literature and agreed within less than 1% difference. It is reasonable, therefore, to conclude that the improved TLM model described herein has great potential in heat transfer of biological systems.