Lateral spreading in basal reinforced embankments supported by pile-like elements

Bei Dämmen auf wenig tragfähigem Untergrund ist es zwischenzeitlich Stand der Technik, an der Dammbasis eine Bewehrung aus hochzugfesten Geokunststoffen (Gewebe oder Geogitter) einzulegen. Dabei können die Bewehrungslagen direkt auf den weichen Boden oder über Pfahlelementen angeordnet werden, die die Dammlasten in tiefere, tragfähigere Schichten abtragen. Die horizontale Bewehrung an der Dammbasis hat die Aufgabe, die vertikalen Dammlasten und die nach außen wirkenden Spreizkräfte aufzunehmen. Dies ist besonders für bewehrte Tragschichten über Pfählen von großer Bedeutung, da sonst die Pfähle/Säulen eine Biegebeanspruchung erhalten, die sie aufgrund des geringen Durchmessers (oftmals unbewehrt) nicht aufnehmen können. Abgesicherte wissenschaftliche Erkenntnisse über Größe und Verteilung der Spreizspannung in Höhe ober- und unterhalb der Bewehrungslagen liegen derzeit noch nicht vor, aus denen dann auch die Beanspruchung abzuleiten ist, die aus der Spreizwirkung bei der Geokunststoffbemessung zu berücksichtigen ist. Herr Dr.-Ing. Gourge Fahmi hat dafür zunächst den Kenntnisstand zur Spreizbeanspruchung ohne und mit Bewehrung sowie ohne und mit Pfahlelementen zusammengefasst. Ein wesentlicher Teil einer wissenschaftlichen Untersuchungen stellt die Modellversuche in einem relativ großen Maßstab dar, die u. a. auch zur Validierung von numerischen Berechnungen zur Fragestellung vorgesehen waren. Dabei konnte nach gewissen Parameteranpassungen überwiegend eine gute Übereinstimmung zwischen Modellversuchen und FEM-Berechnungen erreicht werden. Lediglich bei den Dehnungen bzw. Zugkräften in den Geogittern über Pfahlelementen ergab die FEM bei dem verwendeten Programmsystem viel zu niedrige Werte. Es wurde dazu in der Arbeit anhand eigener Untersuchungen und Vergleichsergebnissen aus der Literatur eine Hypothese formuliert und zunächst die Berechnungsergebnisse mit einem Faktor angepasst. Mit den durchgeführten Verifikationen stand damit dann ein weitestgehend abgesichertes numerisches Berechnungsmodell zur Verfügung. Aufbauend auf diesen Vorarbeiten konnten Parameterstudien mit numerischen und analytischen Methoden zur Spreizproblematik durchgeführt werden. Dabei wurden die Randbedingungen und Parametervariationen sinnvoll und für die Fragestellung zutreffend gewählt. Die numerischen Verfahren ergaben vertiefte Erkenntnisse zur Mechanik und zum Verhalten der Konstruktion. Die analytischen Vergleichsberechnungen validierten primär die Güte dieser vereinfachten Ansätze für praktische Berechnungen. Zusammenfassend wurde festgestellt, dass erwartungsgemäß die Spreizkräfte im Geogitter nahezu linear mit der Dammhöhe anwachsen. Von besonderer Bedeutung für die Größe der Spreizkräfte ist die Steifigkeit der Weichschichten. Dieser Parameter wird bei den bisher bekannten analytischen Berechnungsverfahren nicht berücksichtigt. Je weicher der Untergrund, je größer wird das Verhältnis zwischen Spreiz- und Membranbeanspruchung. Eine steilere Dammböschung hat erwartungsgemäß ebenfalls eine höhere Spreizwirkung zur Folge. Des Weiteren ergeben sich bei mehrlagigen Geogittern die höheren Beanspruchungen in der unteren Lage aus dem Membraneffekt und in der oberen Lage aus dem Spreizeffekt. Zu diesen Erkenntnissen wurden in der Arbeit erste Vorschläge für die praktischen Bemessungen gemacht, die aber noch weiter zu optimieren sind. Schließlich erfolgt von Herrn Fahmi eine Betrachtung der Pfahlelementbeanspruchung aus Pfahlkopfverschiebung und Biegemomenten. Dabei wurde ersichtlich, dass die Pfahlelemente bei hohen Dämmen erhebliche Beanspruchungen erhalten können, wenn relativ weicher Untergrund vorhanden ist, und es zeigt die Notwendigkeit entsprechend abgesicherter Bemessungsverfahren auf.

Probabilistic sonar scan matching for an AUV

This paper proposes MSISpIC, a probabilistic sonar scan matching algorithm for the localization of an autonomous underwater vehicle (AUV). The technique uses range scans gathered with a Mechanical Scanning Imaging Sonar (MSIS), the robot displacement estimated through dead-reckoning using a Doppler velocity log (DVL) and a motion reference unit (MRU). The proposed method is an extension of the pIC algorithm. An extended Kalman filter (EKF) is used to estimate the robot-path during the scan in order to reference all the range and bearing measurements as well as their uncertainty to a scan fixed frame before registering. The major contribution consists of experimentally proving that probabilistic sonar scan matching techniques have the potential to improve the DVL-based navigation. The algorithm has been tested on an AUV guided along a 600 m path within an abandoned marina underwater environment with satisfactory results

Dam wall detection and tracking using a Mechanically Scanned Imaging Sonar

In dam inspection tasks, an underwater robot has to grab images while surveying the wall meanwhile maintaining a certain distance and relative orientation. This paper proposes the use of an MSIS (mechanically scanned imaging sonar) for relative positioning of a robot with respect to the wall. An imaging sonar gathers polar image scans from which depth images (range & bearing) are generated. Depth scans are first processed to extract a line corresponding to the wall (with the Hough transform), which is then tracked by means of an EKF (Extended Kalman Filter) using a static motion model and an implicit measurement equation associating the sensed points to the candidate line. The line estimate is referenced to the robot fixed frame and represented in polar coordinates (rho&thetas) which directly corresponds to the actual distance and relative orientation of the robot with respect to the wall. The proposed system has been tested in simulation as well as in water tank conditions

Pose-based SLAM with probabilistic scan matching algorithm using a mechanical scanned imaging sonar

This paper proposes a pose-based algorithm to solve the full SLAM problem for an autonomous underwater vehicle (AUV), navigating in an unknown and possibly unstructured environment. The technique incorporate probabilistic scan matching with range scans gathered from a mechanical scanning imaging sonar (MSIS) and the robot dead-reckoning displacements estimated from a Doppler velocity log (DVL) and a motion reference unit (MRU). The proposed method utilizes two extended Kalman filters (EKF). The first, estimates the local path travelled by the robot while grabbing the scan as well as its uncertainty and provides position estimates for correcting the distortions that the vehicle motion produces in the acoustic images. The second is an augment state EKF that estimates and keeps the registered scans poses. The raw data from the sensors are processed and fused in-line. No priory structural information or initial pose are considered. The algorithm has been tested on an AUV guided along a 600 m path within a marina environment, showing the viability of the proposed approach

SLAM using an Imaging Sonar for Partially Structured Underwater Environments

In this paper we describe a system for underwater navigation with AUVs in partially structured environments, such as dams, ports or marine platforms. An imaging sonar is used to obtain information about the location of planar structures present in such environments. This information is incorporated into a feature-based SLAM algorithm in a two step process: (I) the full 360deg sonar scan is undistorted (to compensate for vehicle motion), thresholded and segmented to determine which measurements correspond to planar environment features and which should be ignored; and (2) SLAM proceeds once the data association is obtained: both the vehicle motion and the measurements whose correct association has been previously determined are incorporated in the SLAM algorithm. This two step delayed SLAM process allows to robustly determine the feature and vehicle locations in the presence of large amounts of spurious or unrelated measurements that might correspond to boats, rocks, etc. Preliminary experiments show the viability of the proposed approach

Characterisation of low temperature and semi-insulating GaAs lateral photo-Dember THz Emitters

Poster for IRMMW-THz conference in Mainz, Germany 2013

La preferencia lateral de la rata en el laberinto en t : efecto de la práctica, diferencias sexuales y relaciones con los sistemas catecolaminérgicos.

1. Estudiar la preferencia lateral de la rata en el laberinto en t en relación con el efecto de la práctica y las diferencias sexuales. 2. Profundizar en la relación de la preferencia lateral con los sistemas catacolaminérgicos, mediante manipulaciones farmacológicas pre y postsinápticas. Exp. I: 85 ratas macho Sprague-Dawley, de tres meses de vida. Exp. II: 29 ratas hembras Sprague-Dawley, de tres meses de vida. Exp. III: 22 ratas elegidas al azar de entre las 85 del experimento I. Exp. IV: 31 ratas elegidas al azar entre las 85 del experimento I. Exp. I: diseño con medidas repetidas. Variable independiente: la práctica de diez días consecutivos. Variable dependiente: preferencia lateral de la rata en el laberinto en t. Exp. II: se utilizó el mismo diseño y las mismas variables que en el experimento I. Exp. III: diseño factorial. Grupos: preferencia derecha, preferencia izquierda y no preferencia. Días: día cero; días previos a la administración de anfetaminas; día 1, administración de anfetaminas; días 2 y 7, posteriores a la administración. Variable dependiente: preferencia lateral y rotaciones. Exp. IV: diseño factorial. Grupo: preferencia dcha. y preferencia izda. Tratamiento, con cinco niveles. Para comprobar los efectos de la dosis de 1 mg/kg utilizamos un diseño de medidas repetidas con los 5 niveles correspondientes al factor tratamiento. Laberinto en t, generador de descargas eléctricas y cajas rectangulares de cristal. Exp. I: a. La repetición de la prueba afecta a la preferencia lateral que los animales muestran en el laberinto, aumentando la consistencia de la elección y el grado de lateralidad individual y produciendo lateralización con sesgo poblacional hacia la derecha. b. El quinto día parece ser la clave para la estabilización del porcentaje de preferencia lateral. Exp. II: se evidencia la existencia de diferencias sexuales, dándose una mayor lateralización en los machos. Exp.III y IV: a. Ni la anfetamina ni la apomorfina tuvieron efectos sobre la lateralidad de la rata. b. No hay relación entre lateralidad y rotaciones, estas conductas están controladas por sistemas independientes, aunque no excluyentes. c. El control de la preferencia lateral parece estar mediado por estructuras a un nivel superior que el estriado. Futuras investigaciones podrían ir encaminadas a estudiar los efectos de variaciones sistemáticas del número de ensayos y el número de días, así como la interacción de ensayos por días y modificaciones sobre los ritmos biológicos tendrían sobre el de estabilización de los porcentajes de preferencia. También se podría estudiar la participación de otras estructuras como el hipocampo, corteza prefrontal, estriado, así como la implicación de otros neurotransmisores.

Influence of the lateral pterygoid muscle on the growth of the mandibular condilar cartilage

At the end of the last century, a model to explain clinical observations related to the mandibular growth was developed. According to it, the lateral pterigoid muscle (LPM) was one of the main modulators of the differentiation of mesenquimal cells inside the condyle to condroblasts or osteoblasts, and therefore of the growth of the mandibular condilar cartilage (CCM). The main components of the model were the humoral and the mechanical. Nowadays, the humoral would include growth factors such as IGF-I, FGF-2 and VEGF, which seem to be involved in mandibular growth. Since skeletal muscle can secrete these growth factors, there is a possibility that LPM modulates the growth of CCM by a paracrine or endocrine mechanism. The mechanical component derived from the observations that both the blood flow inside the temporomandibular joint (ATM) and the action of the retrodiscal pad on the growth of the CCM, depend, in part, on the contractile activity of the LPM. Despite the fact that there are some results suggesting  hat LPM is activated under conditions of mandibular protrusion, there is no full agreement on whether this can stimulate the growth of CCM. In this review, the contributions and limitations of the works related to mandibular growth are discussed and a model which integrates the available information to explain the role of the LPM in the growth of the CCM is proposed.

Investigación sobre los mecanismos de orientación lateral : el aprendizaje de los conceptos izquierda y derecha.

Resumen del autor

Importancia de la psicomotricidad en la educación preescolar : Influencia de la dominancia lateral en la discriminación de figuras perceptivas parecidas.

1) Demostrar la importancia de la psicomotricidad en la educación preescolar. 2) Comprobar si la lateralidad puede influir en la resolución del test Reversal de EDFELDT. 26 niños de cinco años de edad. Explica la importancia de la psicomotricidad en la educación preescolar y en la parte práctica, demuestra la influencia que tiene la dominancia lateral en la discriminación de figuras perceptivas parecidas. Test de Reversal y pruebas de lateralidad Golifret-Granjon de naipes y sighting. El test de Reversal consta de 84 ítems y se utiliza para medir la percepción visual y la madurez que el niño tiene para el aprendizaje de la lectura. La prueba de los naipes se emplea para ver la mano dominante en el reparto de treinta y dos naipes, y la del sighting sirve para observar el ojo dominante y consiste en que el niño mire por una cartulina perforada en el centro. 1) No se puede afirmar que un niño sea diestro con una de las pruebas, porque una actividad puede ser realizada con una mano y la escritura con la otra. Concretamente en la prueba de naipes se da que un 73 y un 74 por ciento escriben con la misma mano con la que reparten las cartas, pero no se puede tener la seguridad de que estos niños que han resultado diestros en las pruebas, lo sean en realidad. 2) Si puede afirmarse que entre los niños que resultan diestros en teoría, hay doce que por los resultados obtenidos, ya están maduros para la lectura y seis, entre los niños cruzados, puesto que se permiten de diez a quince fallos. A los cuatro diestros restantes se les podría iniciar en la lectura, pero con cautela, mientras que a los cruzados, hay dos que todavía están inmaduros y otros dos que también podrían iniciarse con cuidado. 3) Los resultados obtenidos demuestran que existen más fallos en los ítems 28, 33, 36, 47, 52, 61, 62, 70, 72, 73, 81 y 84, lo mismo en los niños diestros que cruzados y todos estos ítems son de simetría derecha-izquierda. Hay algún fallo, pero sin importancia, en simetrías dobles y en simetría simple arriba-abajo. Todo esto significa que no son capaces de discriminar bien la derecha e izquierda, no tienen clara la orientación espacial, en cuanto a estas dos direcciones. 1) La educación psicomotriz, en la etapa preescolar, no aborda directamente el aprendizaje de la lectura y escritura, sin embargo, sí se plantea como objetivo la educación de los hábitos neuro-perceptivo-motrices, puesto que constituye la base indispensable sobre la que se asienta tal aprendizaje. 2) La importancia de la educación psicomotriz viene determinada por el hecho de que los fallos o defectos en cualquiera de estos hábitos, constituyen una de las causas más frecuentes y de mayor incidencia en las alteraciones del tipo de la dislexia y de la disgrafía.

Diferencias de organización espacial entre los dibujos de niños zurdos y diestros : diferencias de orientación, ubicación, peso, equilibrio y organización general del campo gráfico entre los dibujos de niños cuya preferencia lateral es diferente.

Responder a las cuestiones de si existen diferencias gráficas importantes entre los dibujos de niños zurdos y diestros, cuál es el carácter y las causas de estas diferencias, las consecuencias que se derivan y las posibles aplicaciones de los resultados obtenidos. Hipótesis: Se presentan diferencias en cuanto a la forma de organizar el espacio en relación con la obra plástica de las personas zurdas y diestras. 460 niños de 4 a 16 años de centros de EGB, Educación Especial, Centros Experimentales y Aulas de Apoyo de la provincia de Castellón. 1.Estudio teórico e histórico, tanto de los aspectos fisiológicos y perceptivos del organismo que inciden en la preferencia lateral, como de investigaciones relacionadas con los zurdos. 2.Diseño de cuatro pruebas gráficas específicas, que se aplican a 4 grupos de niños: zurdos, diestros, zurdos con alternancias y diestros con alternancias. A partir de ellas, se analizan las siguientes variables: el lugar de inicio del dibujo, la trayectoria o dirección del trazo, la presión, el tipo de línea, el tamaño y orientación de las figuras, la ubicación de las formas, el equilibrio y peso compositivo, y la organización general del campo gráfico. Pruebas de orientación espacial, test de lateralidad manual de Andrea Jadoulle, tapping o punteado, ejercicio de la escala motriz de Oseretsky, pruebas de memoria visual, test de C. Van Riper, test CP7, prueba de Muchielli y Bourcier. Tablas, porcentajes. Las mayores diferencias compositivas en los dibujos de los niños, tanto en su vertiente artística (dibujo) como en vertiente simbólica (escritura), hacen referencia a la ubicación, mostrando los diestros una preferencia por el espacio izquierdo y los zurdos por el derecho. Los grupos con alternancias prefieren situaciones más centradas. También hay diferencias en cuanto a: el lugar de inicio del dibujo (espacio izquierdo del papel para los diestros y espacio derecho para los zurdos), la trayectoria de los trazos (hacia la derecha los diestros y hacia la izquierda los zurdos) y la disposición general del campo gráfico. Los zurdos muestran preferencias espaciales opuestas a los diestros, con tendencias menos extremas por la influencia de normas impuestas contrarias a su tendencia natural. Las diferencias en las manifestaciones gráficas de los niños responden a la capacidad individual de seleccionar y organizar las informaciones perceptivas, capacidad condicionada por la preferencia lateral. Los máximos responsables de esta organización son el sistema visual y motor. La lateralidad dominante tiene una base fisiológica que se establece de forma genética, y no sólo debido a habilidades especializadas.

Lateralidad perceptiva taquistoscópica : habilidad lectora y dominancia lateral.

Estudiar en niños los efectos del nivel lector y algunos aspectos de la dominancia lateral motora y sensorial sobre la lateralidad perceptiva de estímulos verbales en presentación taquistoscópica. Se pretende conocer mejor las relaciones entre la especialización funcional hemisférica cerebral y la habilidad lectora. Estudiar el efecto de determinadas variaciones en el procedimiento experimental sobre el mismo grado de lateralidad perceptivo visual. 24 sujetos. 12 malos lectores y 12 buenos lectores. Cada uno de dichos grupos se subdivide en, 6 con lateralidad diestra y 6 con lateralidad cruzada. La edad oscila en los malos lectores entre 8 años 3 meses y 9 años 11 meses y en los buenos lectores entre 8 años 1 mes y 9 años 5 meses. Diseño experimental intrasujeto. Las variables utilizadas para el primer objetivo son: 1. Variable independiente intrasujeto: nivel lector; 2. Variable independiente intrasujeto: dominancia lateral. Variable dependiente: grado de lateralidad perceptiva visual en estímulos verbales. Para el segundo objetivo: diversas variables independientes intersujeto y la misma variable dependiente. El dispositivo experimental permite estudiar ambos objetivos mediante una técnica de lateralización de estímulos en presentación taquistoscópica. Dos listas elaboradas por los profesores: buenos y malos lectores. Para evaluar el nivel lector: test de análisis de la lecto-escritura (TALE). Para el nivel intelectual: escala de inteligencia para niños (Wisc) y test de matrices progresivas de Raven. Para evaluar la dominancia lateral motora y sensorial el test de dominancia lateral de Harris. Para la prueba taquistoscópica se utilizó un taquistoscopio de dos canales (CA-610), lave vocal (CA.340) y un tiner doble repetitivo (LA-51043). Análisis de varianza bifactorial para averiguar las diferencias cuantitativas en reconocimiento visual. 'T' de muestras relacionadas para contrastar el grado de asimetría perceptiva. Para la comparación de las asimetrías perceptivas entre grupos se han utilizado dos métodos convergentes: análisis de varianza bifactorial y análisis de varianza mixto 2 x 2 x 2. Correlación lineal de Pearson para averiguar el grado de correlación inversa en los distintos tipos y condiciones de estímulos. Existen escasas diferencias cuantitativas en reconocimiento visual de estímulos verbales neurolaterales según el nivel de habilidad lectora y según los niños tengan lateralidad diestra o cruzada. Sin embargo, estos problemas de lectura y lateralidad no implican deficiencias en la lateralidad perceptiva visual. Ciertas variaciones de la técnica experimental (condiciones de presentación, tipos de estímulos y de medida) ejercen un efecto diferencial sobre la lateralidad perceptiva visual en una misma muestra de sujetos. No se puede afirmar que la dominancia hemisférica cerebral es un factor etiológico relevante en la explicación de los problemas de la lectura.

Underwater slam for estructured environments using and imaging sonar

Aquesta tesi tracta sobre el problema de la navegació per a vehicles submarins autònoms que operen en entorns artificials estructurats com ara ports, canals, plataformes marines i altres escenaris similars. A partir d'una estimació precisa de la posició en aquests entorns, les capacitats dels vehicles submarins s'incrementen notablement i s'obre una porta al seu funcionament autònom. El manteniment, inspecció i vigilància d'instal lacions marines són alguns exemples de possibles aplicacions. Les principals contribucions d'aquesta tesi consisteixen per una banda en el desenvolupament de diferents sistemes de localització per a aquelles situacions on es disposa d'un mapa previ de l'entorn i per l'altra en el desenvolupament d'una nova solució al problema de la Localització i Construcció Simultània de Mapes (SLAM en les seves sigles en anglès), la finalitat del qual és fer que un vehicle autònom creï un mapa de l'entorn desconegut que el rodeja i, al mateix temps, utilitzi aquest mapa per a determinar la seva pròpia posició. S'ha escollit un sonar d'imatges d'escaneig mecànic com a sensor principal per a aquest treball tant pel seu relatiu baix cost com per la seva capacitat per produir una representació detallada de l'entorn. Per altra banda, les particularitats de la seva operació i, especialment, la baixa freqúència a la que es produeixen les mesures, constitueixen els principals inconvenients que s'han hagut d'abordar en les estratègies de localització proposades. Les solucions adoptades per aquests problemes constitueixen una altra contribució d'aquesta tesi. El desenvolupament de vehicles autònoms i el seu ús com a plataformes experimentals és un altre aspecte important d'aquest treball. Experiments portats a terme tant en el laboratori com en escenaris reals d'aplicació han proporcionat les dades necessàries per a provar i avaluar els diferents sistemes de localització proposats.

Cisplatin ototoxicity and hair cell regeneration in the zebrafish lateral line

Hair cell death and regeneration on the zebrafish posterior lateral line was investigated after cisplatin administration. Hair cell regeneration was first observed by 24 hours of recovery and was further analyzed after specific recovery intervals. Disruption of the notch signaling pathways by the y-secretase inhibitor DAPT resulted in an increase in hair cells at three days of recovery.