Hierarchical modelling of timber reference properties using probabilistic methods: Maximum Likelihood Method, Bayesian Methods and Probability Networks

In recent decades, an increased interest has been evidenced in the research on multi-scale hierarchical modelling in the field of mechanics, and also in the field of wood products and timber engineering. One of the main motivations for hierar-chical modelling is to understand how properties, composition and structure at lower scale levels may influence and be used to predict the material properties on a macroscopic and structural engineering scale. This chapter presents the applicability of statistic and probabilistic methods, such as the Maximum Likelihood method and Bayesian methods, in the representation of timber’s mechanical properties and its inference accounting to prior information obtained in different importance scales. These methods allow to analyse distinct timber’s reference properties, such as density, bending stiffness and strength, and hierarchically consider information obtained through different non, semi or destructive tests. The basis and fundaments of the methods are described and also recommendations and limitations are discussed. The methods may be used in several contexts, however require an expert’s knowledge to assess the correct statistic fitting and define the correlation arrangement between properties.

Variabilidad paleoambiental desde el Último Máximo Glacial en la región Centro-Sur de Argentina: Paleocirculación atmosférica, variabilidad hidroclimática y dimensión humana. Palaeoenvironmental variability from the Last Glacial Maximum in the Central-Southern region of Argentina: Atmospheric Palaeocirculation, Hydroclimatic Variability and Human Dimension.

El proyecto tiene como propósito caracterizar la variabilidad de la paleocirculación atmosférica en las latitudes medias de Sudamérica, su efecto sobre la fluctuación hidroclimática regional y la vulnerabilidad humana frente a los cambios ocurridos desde el Ultimo Máximo Glacial/Holoceno. El enfoque inter y multidisciplinaro aquí planteado para analizar la varibiliad hidroclimática pasada, sus causas y consecuencias, es inédito para esta región del país. El mismo contempla: a) análisis de archivos climáticos sedimentarios con una aproximación de multi-indicadores (sedimentología, geoquímica, isótopos estables y radiogénicos, mineralogía, ostrácodos y moluscos); b) determinación de la dinámica actual y pasada del polvo atmosférico (PA) combinando mediciones in situ y en registros sedimentarios y c) análisis de restos óseos humanos y malacológicos en sitios arqueológicos.Se contempla: a) Efectuar análisis de multi-indicadores de registros climáticos naturales almacenados en sistemas lacustres de la región Pampeana (S. Ambargasta, Mar Chiquita, Pocho, Melincué, Lagunas Encadenadas del Oeste de Buenos Aires) y en secuencias loessicas para inferir la variabilidad de la circulación atmosférica desde el UMG; b) Ampliar la resolución temporal de las reconstrucciones climáticas para ventanas de tiempo seleccionadas; c) Analizar la señal geoquímica del registro sedimentario de fases climáticas contrastantes; d) Identificar la variabilidad temporal de la procedencia y de los procesos actuantes mediante análisis mineralógicos y geoquímicos; e) Analizar el ambiente actual para calibrar indicadores ambientales o proxies (isótopos, flujo de sedimentos, geoquímica, moluscos y ostrácodos) con el escenario climático contemporáneo; f) Analizar en conjunto los archivos climáticos para inferir patrones de paleocirculación atmosférica regional y g) Dilucidar estrategias adaptativas y la historia biológica de poblaciones humanas en la región central de Argentina durante fases climáticas diversas.Este proyecto aborda uno de los aspectos menos conocidos de las reconstrucciones paleoambientales, que está relacionado con rol del material eólico derivado del Hemisferio Sur y el impacto que genera sobre el ciclo regional del Carbono. A pesar que el sur de Sudamérica es una de las áreas claves para entender este aspecto, no se conoce de forma acabada la incidencia de los cambios ambientales sobre el flujo de PA o el efecto de futuros cambios climáticos y/o uso de la tierra.La actividad planteada tiene implicancias directas sobre múltiples disciplinas como las ciencias atmosféricas, geoquímica, sedimentología, paleoclimatologia y bioarqueología. Nuestros resultados permitirán mejorar el entendimiento del cambio climático regional, la dinámica del polvo y su rol como forzante del sistema climático, la variabilidad hidrológica presente y pasada y la respuesta por parte de las poblaciones humanas. Profundizar el estudio de los cambios paleoclimáticos y bioarqueológicos en la región permitirá analizar la variabilidad hidroclimática y determinar su relación con las situaciones de crisis y vulnerabilidad del pobamiento humano. Asimismo, la inferencia de cambios para períodos con mínima o sin influencia humana es una herramienta clave para mejorar el conocimiento de las fluctuaciones climáticas del área extratropical Sudamericana. Estos resultados permitirán analizar no sólo los mecanismos operados en el sistema climático pasado sino también aquellos factores que explicarían el gran cambio hidroclimático registrado desde 1970 cuyos efectos han impactado claramente sobre las actividades socio-económicos en la región central Argentina.

Acoustic emission analysis of the effect of a 2D wedge shaped blade on the compact bone cutting process

Surgeons may use a number of cutting instruments such as osteotomes and chisels to cut bone during an operative procedure. The initial loading of cortical bone during the cutting process results in the formation of microcracks in the vicinity of the cutting zone with main crack propagation to failure occuring with continued loading. When a material cracks, energy is emitted in the form of Acoustic Emission (AE) signals that spread in all directions, therefore, AE transducers can be used to monitor the occurrence and development of microcracking and crack propagation in cortical bone. In this research, number of AE signals (hits) and related parameters including amplitude, duration and absolute energy (abs-energy) were recorded during the indentation cutting process by a wedge blade on cortical bone specimens. The cutting force was also measured to correlate between load-displacement curves and the output from the AE sensor. The results from experiments show AE signals increase substantially during the loading just prior to fracture between 90% and 100% of maximum fracture load. Furthermore, an amplitude threshold value of 64dB (with approximate abs-energy of 1500 aJ) was established to saparate AE signals associated with microcracking (41 – 64dB) from fracture related signals (65 – 98dB). The results also demonstrated that the complete fracture event which had the highest duration value can be distinguished from other growing macrocracks which did not lead to catastrophic fracture. It was observed that the main crack initiation may be detected by capturing a high amplitude signal at a mean load value of 87% of maximum load and unsteady crack propagation may occur just prior to final fracture event at a mean load value of 96% of maximum load. The author concludes that the AE method is useful in understanding the crack initiation and fracture during the indentation cutting process.

Optimising the design and manufacture of a customised, prescription fit, Maxillo-facial prosthesis

This thesis is a continuation of the Enterprise-Ireland Research Innovation Fund (RIF) Project entitled’ "Design and Manufacturing of Customised Maxillo-Facial Prostheses" The primary objective of this Internal Research Development Program (IRDP) project was to investigate two fundamental design changes 1 To incorporate the over-denture abutments directly into the implant. 2 To remove the restraining wings by the addition of screws, which affix the. implant to the dense material of the jawbone. The prosthetic was redesigned using the ANSYS Finite Element Analysis software program and analysed to* • Reduce the internal von Mises stress distribution The new prosthetic had a -63.63 % lower von Mises stress distribution when compared with the original prosthetic. • Examine the screw preload effects. A maximum relative displacement of 22 6 * lO^mm between the bone and screw was determined, which is well below the critical threshold of micromotion which prevents osseointegration • Investigate the prosthetic-bone contact interface. Three models of the screw, prosthesis, and bone, were studied. (Axisymmetnc, quarter volume, and full volume), a recommended preload torque of 0 32 Nm was applied to the prosthetic and a maximum von Mises stress of 1.988 MPa was predicted • Study the overdenture removal forces. This analysis could not be completed because the correct plastic multilinear properties of the denture material could not be established The redesigned prosthetic was successfully manufactured on a 3-axis milling machine with an indexing system The prosthetic was examined for dimensional quality and strength The research established the feasibility of the new design and associated manufacturing method.

Sex-Specific Equations to Estimate Maximum Oxygen Uptake in Cycle Ergometry

AbstractBackground:Aerobic fitness, assessed by measuring VO2max in maximum cardiopulmonary exercise testing (CPX) or by estimating VO2max through the use of equations in exercise testing, is a predictor of mortality. However, the error resulting from this estimate in a given individual can be high, affecting clinical decisions.Objective:To determine the error of estimate of VO2max in cycle ergometry in a population attending clinical exercise testing laboratories, and to propose sex-specific equations to minimize that error.Methods:This study assessed 1715 adults (18 to 91 years, 68% men) undertaking maximum CPX in a lower limbs cycle ergometer (LLCE) with ramp protocol. The percentage error (E%) between measured VO2max and that estimated from the modified ACSM equation (Lang et al. MSSE, 1992) was calculated. Then, estimation equations were developed: 1) for all the population tested (C-GENERAL); and 2) separately by sex (C-MEN and C-WOMEN).Results:Measured VO2max was higher in men than in WOMEN: -29.4 ± 10.5 and 24.2 ± 9.2 mL.(kg.min)-1 (p < 0.01). The equations for estimating VO2max [in mL.(kg.min)-1] were: C-GENERAL = [final workload (W)/body weight (kg)] x 10.483 + 7; C-MEN = [final workload (W)/body weight (kg)] x 10.791 + 7; and C-WOMEN = [final workload (W)/body weight (kg)] x 9.820 + 7. The E% for MEN was: -3.4 ± 13.4% (modified ACSM); 1.2 ± 13.2% (C-GENERAL); and -0.9 ± 13.4% (C-MEN) (p < 0.01). For WOMEN: -14.7 ± 17.4% (modified ACSM); -6.3 ± 16.5% (C-GENERAL); and -1.7 ± 16.2% (C-WOMEN) (p < 0.01).Conclusion:The error of estimate of VO2max by use of sex-specific equations was reduced, but not eliminated, in exercise tests on LLCE.

Produção, coeficiente de digestibilidade da matéria seca e concentração de nutrientes em Panicum maximum Jacq., em função dos cortes aos 30, 45, 60 e 75 dias de idade

Mudas de capim colonião (Panicum maximum Jacq.) foram transplantadas para uma Terra Roxa Estruturada, serie "Luiz de Queiroz", em Piracicaba, SP, e adubadas na razão de 2,5 g de N (sulfato de amônio), 3,2 g de P2O5 (superfosfato simples) e 1,9 g de K2O (cloreto de potássio) por muda. Cortes foram efetuados aos 35, 45, 60 e 75 dias a 15 cm de altura do solo. No material coletado foram separadas hastes e folhas e determinado o peso da matéria seca, o coeficiente de digestibilidade in vitro e as concentrações de N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Fe, Mn e Zn. O delineamento estatístico foi de blocos ao aca so, com três repetições. Concluíram os autores: 1. a relação haste/folha varia com o envelhecimento da planta. A produção de matéria seca e maior nas hastes do que nas folhas. Há uma relação linear positiva entre o aumento de peso da matéria seca e a idade da planta; 2. o coeficiente de digestibilidade da matéria seca diminui com a idade da planta, não havendo diferenças entre haste e folha; 3. a concentração de N, P, Cu, Fe e Zn diminui com o aumento da idade da planta; 4. a idade da planta não afeta os teores mínimos exigidos pelo animal.

Níveis críticos de fósforo em Brachiaria decunbens (Stapf) Prain, Brachiaria humidicola (Rendle) Schweickerdt, Digitaria decumbens Stent, Hypharrhenia rufa (Ness) Stapf, Melinis minutiflora Pal de Beauv, Panicum maximum Jacq. e Pennisetum purpureum Schum

Plantas dos capins braquiaria brachiaria decumbens Stapf (Prain) , quicuio da Amazonia, (Brachiaria humidicola (Rendle) Schweickerdt), pangola (Digitaria decumbens Stent), jaraguá (Hyphrrhenia rufa (Ness) Stapf), gordura (Melinis minutiflora Pal de Beauv), colonião (Panicum maximum Jacq) e napier (Pennisetwn purpure um Schum) foram cultivadas em solução nutritiva completa contendo, 0,12; 0,48; 1,94; 7,75 e 31,00 mg de fósforo por litro, com o objetivo de determinar os níveis críticos internos e externos de fosforo, e avaliar a eficiência com que absorvem e utilizam o fósforo. Aos setenta e cinco dias as plantas foram coletadas, separadas em caules, folhas, bainhas e raízes. Após secagem a 80ºC, as amostras foram pesadas e analisadas para fósforo na matéria seca. Curvas representativas do peso da matéria seca e da concentração de fósforo na matéria seca em função dos níveis de fosforo da solução nutritiva foram obtidas a partir de dados calculados de equações de regressão. Verificou-se que: - As espécies diferiram quanto à necessidade externa de fósforo, sendo B. humidicola e H. rufa as menos exigentes. Seguiram-se em ordem crescente B. decumbens, M. minutiflora, P. maximum, P. purpureum e D. decumbens. - Os níveis críticos internos de fósforo variaram entre as espécies, sendo maior em D. decumbens (0,38%) que nas demais. Seguiram-se em ordem decrescente B. decumbens (0,32%), B. humidioola (0,26%), M. minutiflora (0,24%), P. maximum (o,24%) e P. purpureum (0,20%). - A eficiência de absorção e utilização, do fósforo foi maior para B. humidicola. Seguiram-se em ordem decrescente P. purpureum, P. maximum, D. decumbens , B. decumbens e M. minutiflora.

On convergence of the maximum likelihood estimator in adaptive designs

Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Mathematik, Dissertation, 2016

Nutrição mineral do Panicum maximum cv. Makueni I: cresimento, concentração e extração dos macronutrientes

O trabalho foi conduzido em área de pasto já formado e rebaixado, situado na Fazenda Canchim (UEPAE de São Carlos -EMBRAPA), São Carlos, SP, em Latossolo Vermelho Amarelo, fase arenosa. Com a finalidade de avaliar o crescimento, através da produção de matéria seca, a concentração e acúmulo de macronutriena partir dos 30 dias após o rebaixamento até aos 180 dias. A área foi adubada com nitrogênio correspondendo à 250 kg de sulfato de amônio por hectare. Em intervalos de 30 dias após o rebaixamento até aos 180 dias, foram coletadas quatro metros quadrados das plantas ao acaso, sem subdividir em folhas e caules. O material seca à 80°C, e analisado para N, P, K, Ca, Mg, S. A concentração de nitrogênio é máxima aos 30 dias com 1,62% e mínima aos 120 dias com 0,72%. A concentração de fósforo é máxima aos 180 dias com 0,87% e mínima aos 60 dias com 0,003%. A concentração de potássio é linear com as idades variando de 2,8% a 0,76% aos 180 dias. A concentração de cálcio é máxima aos 90 dias com 0,53%. Não há variação na concentração de magnésio em função da idade da planta. A concentração de enxofre varia de 0,14% aos 30 dias para um mínimo aos 120 dias com 0,07%. O acúmulo de fósforo, potássio, cálcio é máximo aos 90 dias. 0 acúmulo de magnésio é máximo aos 120 dias O acúmulo de enxofre é máximo aos 60 dias. A exportação de macronutrientes contida na produção máxima de 1425 kg de matéria seca por hectare obedece á seguinte ordem: potássio-30,4; nitrogênio -13,9 kg; cálcio-7,0 kg; magnésio-6,3kg; enxofre-1,3 kg; fósforo-1,2 kg.

Nutrição mineral do Panicum maximum cv. Makueni II: concentração e extração de micronutrientes

O trabalho foi conduzido em área de pasto já formado e rebaixado, situado na Fazenda Canchim (UEPAE de São Carlos EMBRAPA), São Carlos - SP, em Latossolo Vermelho Amarelo, fase arenosa. Com a finalidade de avaliar a concentração e acúmulo de micronutrientes a partir dos 30 dias após o rebaixamento até aos 180 dias. A área foi adubada com nitrogênio correspondendo à 250 kg de sulfato de amônio por hectare. Em intervalos de 30 dias após o rebaixamento até aos 180 dias, foram coletadas quatro metros quadrados das plantas ao acaso, sem sub dividir em folhas e caules O material seco à 80°C, foi analisado para Cu, Zn, B, Mn e Fe. Os autores concluíram que: . A concentração de cobre é mais elevada aos 30 dias com 7,63ppm. . A concentração de zinco é maxima aos 180 dias com 22,66 ppm e mínima aos 120 dias com 12, 42ppm . A concentração de boro e maxima aos 150 dias com 11,76 ppm e mínima aos 60 dias com 1,69 ppm. . A concentração de manganês é máxima aos 180 dias com 133,85 ppm e mínima aos 30 dias com 49,64 ppm. . A concentração de ferro é máxima aos 180 dias com 236,25 ppm e mínima aos 90 dias com 136,22ppm . O acúmulo de cobre é máximo aos 90 dias. . O acúmulo de boro de mangês é máximo aos 180 dias. . O acúmulo de zinco e ferro não diferiu nas diferentes idades. A exportação de micronutrientes contida na produção máxima de 1.425 kg de matéria seca por hectare obedece a seguinte ordem: ferro - 286 g; manganês - 157 g; zinco - 23g; boro - 13,2g e cobre 7,6 g.

Nutrição mineral do Panicum maximum cv. Makueni III: digestibilidade da materia seca

O presente trabalho foi conduzido em área de pasto já formado e rebaixado, situado na Fazenda Canchim (UEPAE de São Carlos-EMBRAPA), São Carlos - SP, em Latossolo Vermelho Amarelo, fase arenosa. Com a finalidade de avaliar o coeficiente de digestibilidade in vitro da matéria seca em função da idade, a partir dos 30 dias após o rebaixamento até aos l80 dias. A área foi adubada com nitrogênio correspondendo à 250 kg de sulfato de amônio por hectare. Em intervalos de 30 dias após o rebaixamento até aos l80 dias, colhiam-se quatro metrosquadrados das plantas ao acaso, sem subdividir em folhas e caules No mate rial coletado foi determinado o coeficiente de digestibilidade invitro sobre vinte e quatro amostras com duas repetições. Os resultados mostram que o coeficiente de digestibilidade da matéria seca é máximo aos 30 dias com 51,9% e decresce aos 180 dias com 29,4%.

Nutrição mineral de gramíneas tropicais. I. Carências nutricionais de capim tobiatã (Panicum maximum jacq.)

Plantas de capim tobiati, em condições controladas, foram submetidas a tratamentos em soluções nutritivas completa e carentes em N, P, K, Ca, Mg, Se B, com o objetivo de se obter o quadro sintomatológico das carências, bem como os teores dos elementos no caule e folhas. Foi obtido o quadro sintomatológico de todas as carências. Os teores encontra dos nas folhas de plantas com sintomas e normais, foram os seguintes: N: 1,0 -2,06; P: 0,08-0,15; K: 0,47-2,99; Mg: 0,12-1,52; Ca: 0,19-1,18; S: 0,08-0,16; B: 15,11-95,55 (ppm).

Nutrição mineral de gramineas tropicais: II. carências de micronutrientes em capim tobiatã (Panicum maximum, Jacq.)

Durante oitenta e um dias, foi conduzido um experimento com omissão de micronutrientes, em casa de vegetação, visando estabelecer o quadro sintomatológico das deficiências nutricionais e verificar os efeitos da omissão dos micronutrientes na produção de matéria seca do capim tobiatã. Foram testados os tratamentos: completo, omissão de Fe, omissão de Cu, omissão de Mn e omissão de Zn. A produção de matéria seca obtida nos diferentes tratamentos foi: completo = 62,2 g; -Cu = 45,7 g; -Zn = 46,9 g; -B = 48,1 g; -Mn = 48,1 ge-Fe=48,8 g. A concentração média em ppm, determinada nas folhas novas em função dos tratamentos foi: +B = 19 ppm e -B = 23 ppm; +Cu = 2,0 ppm e -Cu = 0,8; +Fe = 79 ppm e -Fe = 81 ppm; + Mn = 42 ppm e -Mn 41 ppm; +Zn = 27 ppm e -Zn = 31 ppm. A soma total dos micronutrientes nas diversas partes em mg por tratamento foi: +B = 1221; -B = 1227; +Cu = 85; -Cu = 21; +Fe = 4734; -Fe = 2788; +Mn = 536; -Mn = 393; +Zn = 2273 e -Zn = 1444.

Estruturas silicosas na gramínea Panicum maximum

The silica structure of the grass Panicum maximum were studied by electron and phase contrast microscopy. Several interesting kinds of silica formation (spiklets) were found. The most ineresting structures ressembels the "Schaumstruktur" found by HELMCKE in diatoms. Another interesting structure was described in the "silica cells" and a detailed study of the mophology of some different kinds of spiklets was made.

New field observations on the competitive displacement between two species of planorbid snails inhabiting Northeastern Brasil

Observations reported in the present paper have shown that Biomphalaria glabrata is being gradually displaced by B. straminea in coastal areas of two counties on the state of Pernambuco, Brazil, confirming former observations made in the same region.