Molecular Dynamics Study Of Mechanical Behaviour Of Screw Dislocation During Cutting With Diamond Tip On Silicon

By means of Tersoff and Morse potentials, a three-dimensional molecular dynamics simulation is performed to study atomic force microscopy cutting on silicon monocrystal surface. The interatomic forces between the workpiece and the pin tool and the atoms of workpiece themselves are calculated. A screw dislocation is introduced into workpiece Si. It is found that motion of dislocations does not occur during the atomic force microscopy cutting processing. Simulation results show that the shear stress acting on dislocation is far below the yield strength of Si.

Aprendizaje colaborativo de fundamentos de tecnología de computadores en base a problemas y proyectos

Duración (en horas): Más de 50 horas. Destinatario: Estudiante y Docente

Control de posición de un carro

La primera parte de este proyecto se ha basado en hacer la caracterización y calibración de un codificador y en la segunda se ha creado un VI mediante LabVIEW para el control de la posición.

Strong Strain Hardening in Nanocrystalline Nickel

Low strain hardening has hitherto been considered an intrinsic behavior for most nanocrystalline (NC) metals, due to their perceived inability to accumulate dislocations. In this Letter, we show strong strain hardening in NC nickel with a grain size of 20 nm under large plastic strains. Contrary to common belief, we have observed significant dislocation accumulation in the grain interior. This is enabled primarily by Lomer-Cottrell locks, which pin the lock-forming dislocations and obstruct islocation. motion. These observations may help with developing strong and ductile NC metals and alloys.

Numerical methods for ill-posed, linear problems

A means of assessing the effectiveness of methods used in the numerical solution of various linear ill-posed problems is outlined. Two methods: Tikhonov' s method of regularization and the quasireversibility method of Lattès and Lions are appraised from this point of view.

In the former method, Tikhonov provides a useful means for incorporating a constraint into numerical algorithms. The analysis suggests that the approach can be generalized to embody constraints other than those employed by Tikhonov. This is effected and the general "T-method" is the result.

A T-method is used on an extended version of the backwards heat equation with spatially variable coefficients. Numerical computations based upon it are performed.

The statistical method developed by Franklin is shown to have an interpretation as a T-method. This interpretation, although somewhat loose, does explain some empirical convergence properties which are difficult to pin down via a purely statistical argument.

Developing and characterizing bulk metallic glasses for extreme applications

Metallic glasses have typically been treated as a “one size fits all” type of material. Every alloy is considered to have high strength, high hardness, large elastic limits, corrosion resistance, etc. However, similar to traditional crystalline materials, properties are strongly dependent upon the constituent elements, how it was processed, and the conditions under which it will be used. An important distinction which can be made is between metallic glasses and their composites. Charpy impact toughness measurements are performed to determine the effect processing and microstructure have on bulk metallic glass matrix composites (BMGMCs). Samples are suction cast, machined from commercial plates, and semi-solidly forged (SSF). The SSF specimens have been found to have the highest impact toughness due to the coarsening of the dendrites, which occurs during the semi-solid processing stages. Ductile to brittle transition (DTBT) temperatures are measured for a BMGMC. While at room temperature the BMGMC is highly toughened compared to a fully glassy alloy, it undergoes a DTBT by 250 K. At this point, its impact toughness mirrors that of the constituent glassy matrix. In the following chapter, BMGMCs are shown to have the capability of being capacitively welded to form single, monolithic structures. Shear measurements are performed across welded samples, and, at sufficient weld energies, are found to retain the strength of the parent alloy. Cross-sections are inspected via SEM and no visible crystallization of the matrix occurs.

Next, metallic glasses and BMGMCs are formed into sheets and eggbox structures are tested in hypervelocity impacts. Metallic glasses are ideal candidates for protection against micrometeorite orbital debris due to their high hardness and relatively low density. A flat single layer, flat BMG is compared to a BMGMC eggbox and the latter creates a more diffuse projectile cloud after penetration. A three tiered eggbox structure is also tested by firing a 3.17 mm aluminum sphere at 2.7 km/s at it. The projectile penetrates the first two layers, but is successfully contained by the third.

A large series of metallic glass alloys are created and their wear loss is measured in a pin on disk test. Wear is found to vary dramatically among different metallic glasses, with some considerably outperforming the current state-of-the-art crystalline material (most notably Cu₄₃Zr₄₃Al₇Be₇). Others, on the other hand, suffered extensive wear loss. Commercially available Vitreloy 1 lost nearly three times as much mass in wear as alloy prepared in a laboratory setting. No conclusive correlations can be found between any set of mechanical properties (hardness, density, elastic, bulk, or shear modulus, Poisson’s ratio, frictional force, and run in time) and wear loss. Heat treatments are performed on Vitreloy 1 and Cu₄₃Zr₄₃Al₇Be₇. Anneals near the glass transition temperature are found to increase hardness slightly, but decrease wear loss significantly. Crystallization of both alloys leads to dramatic increases in wear resistance. Finally, wear tests under vacuum are performed on the two alloys above. Vitreloy 1 experiences a dramatic decrease in wear loss, while Cu₄₃Zr₄₃Al₇Be₇ has a moderate increase. Meanwhile, gears are fabricated through three techniques: electrical discharge machining of 1 cm by 3 mm cylinders, semisolid forging, and copper mold suction casting. Initial testing finds the pin on disk test to be an accurate predictor of wear performance in gears.

The final chapter explores an exciting technique in the field of additive manufacturing. Laser engineered net shaping (LENS) is a method whereby small amounts of metallic powders are melted by a laser such that shapes and designs can be built layer by layer into a final part. The technique is extended to mixing different powders during melting, so that compositional gradients can be created across a manufactured part. Two compositional gradients are fabricated and characterized. Ti 6Al¬ 4V to pure vanadium was chosen for its combination of high strength and light weight on one end, and high melting point on the other. It was inspected by cross-sectional x-ray diffraction, and only the anticipated phases were present. 304L stainless steel to Invar 36 was created in both pillar and as a radial gradient. It combines strength and weldability along with a zero coefficient of thermal expansion material. Only the austenite phase is found to be present via x-ray diffraction. Coefficient of thermal expansion is measured for four compositions, and it is found to be tunable depending on composition.

Lehiaketa motor baten kate bidezko transmisioaren diseinua

[EU]Lan honen helburu nagusia, bi denborako lehiaketa motor baten kate bidezko transmisioaren diseinua egitea da, hau da, pinoi-kate-koroa multzoaren diseinua. Horretarako pinoia eta koroaren dimentsionaketa egingo da eta aplikazio honetarako kate mota egokiena aukeratuko da. Diseinua egin aurretik, metodologia desberdinak aztertuko dira eta eskuragarri dauden datuen arabera metodologia egokiena aukeratuko da. Lanaren garapenerako Motostudent lehiaketatik hartutako datu errealak erabiliko dira. Gainera, pieza desberdinen CAD eredua egingo da PTC Creo programa erabiliz.

Determination of electronic energy levels of molecules by 90° low energy electron scattering

A review of the theory of electron scattering indicates that low incident beam energies and large scattering angles are the favorable conditions for the observation of optically forbidden transitions in atoms and molecules.

An apparatus capable of yielding electron impact spectra at 90° with incident electron beam energies between 30 and 50 electron volts is described. The resolution of the instrument is about 1 electron volt.

Impact spectra of thirteen molecules have been obtained. Known forbidden transitions to the helium 2³S, the hydrogen b³Ʃ⁺_u, the nitrogen A³Ʃ⁺_u, B³π_g, a’π_g, and C³π_u, the carbon monoxide a³π, the ethylene ᾶ³B_1u, and the benzene ᾶ³B_1u states from the corresponding ground states have been observed.

In addition, singlet-triplet vertical transitions in acetylene, propyne, propadiene, norbornadiene and quadricyclene, peaking at 5.9, 5.9, 4.5, 3.8, and 4.0 ev (±0.2 ev), respectively, have been observed and assigned for the first time.

O processo decisório legislativo na criação e reforma do BACEN e do CMN em 1964 e 1994: incerteza, cooperação e resultados legislativos

Esta tese analisa o processo decisório legislativo nos casos da criação e reforma do BACEN e do CMN em 1964 e 1994, ocorridos no âmbito de planos exitosos de combate à inflação (PAEG e Plano Real, respectivamente). A definição de um formato institucional para a autoridade monetária é uma escolha dos legisladores em termos da produção da política pública de responsabilidade daqueles órgãos, que em ambos os casos foi importante na busca da estabilidade de preços. A partir da Teoria Política Formal utilizaram-se dados primários e fontes secundárias para construir modelo e hipóteses que consideraram as dimensões de interesse geral (combate à inflação) e de políticas particularistas/distributivistas (crédito rural e representação privada no CMN). Concluiu-se que em ambos os processos a iniciativa do Poder Executivo foi fundamental para o resultado final, contudo, em ambas as situações, mesmo durante o ano de 1964 (período militar), o Legislativo teve papel relevante na definição do formato final de ambas as decisões. No primeiro caso houve uma barganha entre os Poderes Executivo e Legislativo para aprovação da proposta, que envolveu concessões no sentido de garantir representação privada no CMN e a institucionalização do crédito rural. No segundo caso o uso da Medida Provisória caracterizou uma forma diferente de coordenação entre os poderes, em que a MP atuou para diminuir a incerteza em relação aos resultados do plano e às alterações na composição do CMN e assim permitir a aprovação da matéria. Os resultados da tese, favorecidos pela comparação de dois períodos diversos do sistema político brasileiro, colaboram com a análise das relações Executivo-Legislativo, sobretudo ao valorizar os instrumentos legislativos do Presidente da República e a forma de equacionamento da incerteza nos processos decisórios. Ainda, permite-se um maior conhecimento da realidade legislativa durante o ano de 1964, quando, ao menos para a Reforma Bancária, não se pode falar de solapamento dos poderes e prerrogativas do Congresso Nacional pelo governo militar.

激光尘埃粒子计数器微型光学传感器的研究

研制成功便携式激光尘埃粒子计数器的核心部件——微型光学传感器。该传感器采用直角散射光收集形式。以高功率半导体激光器作为光源，同时采用高性能的PIN型光电二极管作为光电探测器。散射光收集系统为单一大数值孔径的球面反射镜，其对粒子散射光的收集角范围从20°到160°。粒子散射光信号是脉冲信号，其频谱成份主要在高频段，所以在PIN型光电二极管后用一个带通式前置放大器来消除外界的低频噪声．根据米氏散射理论计算了该光学传感器的光散射响应特性，并用聚苯乙烯标准粒子实测了该光学传感器的性能。结果表明，该系统具有高的信噪

Pharmacogenetics of MicroRNAs and MicroRNAs Biogenesis Machinery in Pediatric Acute Lymphoblastic Leukemia

Despite the clinical success of acute lymphoblastic leukemia (ALL) therapy, toxicity is frequent. Therefore, it would be useful to identify predictors of adverse effects. In the last years, several studies have investigated the relationship between genetic variation and treatment-related toxicity. However, most of these studies are focused in coding regions. Nowadays, it is known that regions that do not codify proteins, such as microRNAs (miRNAs), may have an important regulatory function. MiRNAs can regulate the expression of genes affecting drug response. In fact, the expression of some of those miRNAs has been associated with drug response. Genetic variations affecting miRNAs can modify their function, which may lead to drug sensitivity. The aim of this study was to detect new toxicity markers in pediatric B-ALL, studying miRNA-related polymorphisms, which can affect miRNA levels and function. We analyzed 118 SNPs in pre-miRNAs and miRNA processing genes in association with toxicity in 152 pediatric B-ALL patients all treated with the same protocol (LAL/SHOP). Among the results found, we detected for the first time an association between rs639174 in DROSHA and vomits that remained statistically significant after FDR correction. DROSHA had been associated with alterations in miRNAs expression, which could affect genes involved in drug transport. This suggests that miRNA-related SNPs could be a useful tool for toxicity prediction in pediatric B-ALL.

O fundamento das improbidades na administração pública municipal brasileira

Ao longo da história, poucos fenômenos despertaram tanto interesse dos cidadãos, dispenderam tantos recursos do Estado e contribuíram tanto para o atraso de seu desenvolvimento quanto o problema da corrupção dos agentes públicos. Nesta tese, uso o conceito de improbidade para definir um tipo particular de fenômeno e distingui-lo de outros geralmente abrangidos pelo conceito de corrupção. A partir daí procuro responder as seguintes questões: quais elementos influenciam o processo de tomada de decisão do agente público para que considere o engajamento em uma improbidade? Que fatores estão associados à ocorrência de improbidades na Administração Pública municipal brasileira? Sob a perspectiva da nova economia institucional, a primeira parte da tese procede com a análise conceitual e metodológica do fenômeno, consubstanciado no referencial analíticos das improbidades, sustentando que: a) as improbidades correspondem a um gênero de atitudes oportunistas, dentre as quais se destaca uma espécie denominada transação corrupta; b) o processo de tomada de decisão do agente público, inserido no contexto de racionalidade limitada, orienta-se igualmente por elementos da análise custo-benefício (maximização da utilidade esperada), da dinâmica dos processos de aprendizagem e da barreira ético-moral dos próprios indivíduos. As demais partes da tese apresentam os resultados de uma investigação empírica sistemática, baseada nas informações de uma amostra aleatória de 960 municípios brasileiros auditados pela Controladoria-Geral da União. A análise evidencia os fatores associados à ocorrência das improbidades, tanto sob o ponto vista da literatura tradicional (modernização, capital social e rent-seeking), quanto da nova perspectiva analítica proposta, baseada nos mecanismos de governança. O teste a partir dos modelos tradicionais da literatura demonstra: a) a associação negativa entre a ocorrência das improbidades e os indicadores de desempenho institucional e de desenvolvimento socioeconômico dos municípios (em consonância com os efeitos comumente atribuídos as improbidades); b) a associação negativa entre a ocorrência das improbidades e os indicadores de modernização e de capital social dos municípios (em consonância com as causas comumente atribuídas as improbidades); c) a não associação entre a ocorrência das improbidades nos municípios brasileiros e os indicadores de incentivo ao comportamento rent-seeking (em oposição à clássica proposição de que quanto maior o tamanho do Estado, maior será a ocorrência de improbidades em razão dos incentivos oriundos de seu monopólio). Com base nos resultados obtidos, incorporo os supostos neoinstitucionalistas a análise das improbidades, interpretando-os como decorrência da inadequação das estruturas de governança dos contratos. Assim, para além do impacto do arranjo institucional, que abarca o controle parlamentar, administrativo e jurisdicional interno e externo dos recursos públicos federais transferidos aos municípios, apresento evidências de que as variações observadas na contagem de improbidades nos municípios brasileiros estão diretamente relacionadas à qualidade de seus mecanismos de governança. Dentre esses, destacam-se aqueles de natureza democrática: os mecanismos de controle social (os conselhos municipais de políticas públicas); os mecanismos de promoção da transparência (a qualidade do governo eletrônico); e os mecanismos de accountability (a disputa político-eleitoral). De acordo com o referencial analítico das improbidades, a existência e operação desses mecanismos elevam os custos de transação do agente público que, mesmo superando as limitações da barreira ético-moral e de aprendizado, ainda considera um eventual engajamento nesse gênero de atitudes oportunistas.

Estudo comparativo do teor de (15E)-licopeno por CLAE-DAD entre lavouras de tomate submetidas aos manejos TOMATEC e tradicional

O tomate (Solanum lycopersicum L.) é considerado um alimento funcional por sua propriedade antioxidante. O fruto contém dos carotenoides, ácido L-ascórbico, vitamina E e substâncias fenólicas. Estudos indicam que o consumo do tomate pode retardar o envelhecimento e favorecer o funcionamento do sistema imunológico em humanos, embora não seja possível afirmar uma relação direta entre a prevenção ou cura de qualquer carcinoma com o consumo de produtos à base licopeno. Na década de 1990, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) criou o projeto TOMATEC, o tomate ecologicamente cultivado. A produção é baseada em um manejo diferenciado, que objetiva a otimização do uso do solo, menor consumo de pesticidas, herbicidas e incentivo à produção familiar dos agricultores. O estudo objetiva observar a influencia dos diferentes manejos: tradicional e TOMATEC na produção de (15E)-licopeno nos frutos do tomate, em diferentes cultivares do Brasil. Assim, foi utilizada a técnica de cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a detector por arranjo de diodos (CLAE-DAD), em fase estacionária polimérica composta de 30 carbonos (C30). Esta fase estacionária é capaz de separar carotenoides, incluvise, isômeros geométricos do licopeno. As amostras foram coletadas, tratadas, extraídas e analisadas sob as mesmas condições para avaliação das concentrações de (15E)-licopeno nos frutos. Ensaios realizados foram capazes de demonstrar, de maneira objetiva, que a metodologia proposta conduziu a resultados confiáveis à qualidade desejada, de acordo com o guia de validação proposto pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO). Foram utilizadas ferramentas estatísticas para comparar os teores de (15E)-licopeno, em diferentes Estados do Brasil, sob diferentes manejos. Os resultados indicam os maiores teores da substância em cultivares convencionais e mostram que o ensacamento do fruto é um fator decisivo para a biossíntese do (15E)-licopeno

Comportamento tribocorrosivo do aço inoxidável e de ligas de titânio em meio salino

No presente trabalho, foram realizados ensaios de tribocorrosão no aço inoxidável AISI 304L, no titânio comercialmente puro (CPTi) e na liga de titânio Ti6Al4V em solução aquosa de 0,90% m/v NaCl. Amostras de ligas de titânio com tratamento térmico superficial de refusão a laser também foram utilizadas. Um tribômetro do tipo pino-no-disco com contracorpo de alumina foi usado. Técnicas eletroquímicas in situ de monitoramento em circuito aberto, espectroscopia de impedância eletroquímica, curvas de polarização e amperimetria de resistência nula foram empregadas. Os resultados obtidos indicam que o desgaste tribocorrosivo das ligas de titânio é mais intenso do que o observado no aço inoxidável, apresentando perfis de superfície mais irregulares. A análise da impedância eletroquímica mostrou que todos os materiais utilizados apresentam uma rápida recuperação da camada passiva, exibindo módulos e fases um pouco menores do que os medidos antes do desgaste. Sob atrito, os diagramas de impedância apresentam uma forte redução do módulo. Sob desgaste, o expoente α do elemento de fase constante (CPE) atinge seu valor mais baixo, enquanto o parâmetro γ é máximo. As curvas de polarização exibem potenciais menores e densidades de corrente de corrosão maiores durante o desgaste. O tratamento de refusão a laser, embora mude a microestrutura e a dureza superficial das amostras, não indica uma mudança aparente nos parâmetros eletroquímicos sob tribocorrosão, bem como do coeficiente de atrito. Nos ensaios de amperimetria de resistência nula, foi possível estimar a corrente mensurada no ARN por meio do emprego de um circuito elétrico equivalente. A densidade espectral de potência dos sinais de potencial e de corrente exibe a frequência de rotação (1,25 Hz) e seus harmônicos. Para baixas frequências (abaixo de 10 mHz), o decaimento obedece à relação 1 ⁄ e 1⁄ para os sinais de potencial e corrente, respectivamente.

Análise tribológica na interface aço carbono SAE 1020 e poliamida 11 em sistemas de deslizamento automotivos

Sistemas deslizantes com interface formada com aços baixa liga e polímeros variados são vastamente utilizados na indústria automotiva em sistemas de transmissão de torque submetidas à carregamento axial. Geralmente esses sistemas são acoplados aos sistemas de direção e interagem quase diretamente com o usuário final do veículo. Para conhecer as condições de desgaste mais severas as quais esses sistemas são submetidos e tentar minimiza-las, foi proposta a análise tribológica, em tribômetro do tipo pino-no-disco, da interface aço SAE 1020 com poliamida 11 em água destilada, solução aquosa com 5% em massa de cloreto de sódio e solução aquosa com 184,21 g/l. de areia natural, de acordo com as normas técnicas automotivas VW PV1210:2010-02 e VW PV2982:2013-07. Os ensaios foram realizados em frequências de 3,0 Hz e 1,5 Hz com quantidade fixada em 10.000 ciclos de rotação. O potencial de corrosão em circuito aberto foi monitorado ao longo dos ensaios e a taxa de desgaste foi calculada. Foram evidenciados maiores coeficientes de atrito, maiores taxas de desgaste e maiores amplitudes de potencial de corrosão nas amostras ensaiadas em solução de areia; com valores mais brandos para as amostras ensaiadas em água destilada e valores intermediários para as amostras ensaiadas em solução de cloreto de sódio.