A BEM formulation for analysing the coupled stretching-bending problem of plates reinforced by rectangular beams with columns defined in the domain

In this work, a boundary element formulation to analyse plates reinforced by rectangular beams, with columns defined in the domain is proposed. The model is based on Kirchhoff hypothesis and the beams are not required to be displayed over the plate surface, therefore eccentricity effects are taken into account. The presented boundary element method formulation is derived by applying the reciprocity theorem to zoned plates, where beams are treated as thin sub-regions with larger rigidities. The integral representations derived for this complex structural element consider the bending and stretching effects of both structural elements working together. The standard equilibrium and compatibility conditions along interface are naturally imposed, being the bending tractions eliminated along interfaces. The in-plane tractions and the bending and in-plane displacements are approximated along the beam width, reducing the number of degrees of freedom. The columns are introduced into the formulation by considering domain points where tractions can be prescribed. Some examples are then shown to illustrate the accuracy of the formulation, comparing the obtained results with other numerical solutions.

Measurement of gastric contraction activity in dogs by means of AC biosusceptometry

The mechanical nature of gastric contraction activity (GCA) plays an important role in gastrointestinal motility. The aim of this study was to detect GCA in anaesthetized dogs, using simultaneously the techniques of AC biosusceptometry (ACB) and manometry, analysing the characteristics of frequency and amplitude (motility index) of GCA, modified by drugs such as prostigmine and N-butyl-scopolamine. The ACB method is based on a differential transformer of magnetic flux and the magnetic tracer works as a changeable external nucleus. This magnetic tracer causes a modification in the magnetic flux, which is detected by the coils. The results obtained from the ACB showed a performance comparable to the manometry in measuring the modifications in the frequency and amplitude of the GCA. We concluded that this ACB technique, non-invasive and free of ionizing radiation, is an option for evaluating GCA and can be employed in future clinical studies.

A discrete finite-dimensional phase space approach for the description of Fe8 magnetic clusters: Wigner and Husimi functions

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

The Schrodinger and Pauli-Dirac Oscillators in Noncommutative Phase Space

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

First order reversal curve analysis of nanocrystalline Pd80Co20 alloy films

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Crystallographic and magnetic structure of polycrystalline Zn7-xNixSb2O12 spinels

The crystallographic and magnetic structure of sintered, polycrystalline samples of zinc-antimony spinel, Zn7-xNixSb2O12, have been investigated. The samples were prepared by the modified polymeric precursors method. The magnetic contributions of the Ni2+ ions distributed in three non-equivalent crystallographic sites were investigated, revealing the occurrence of different magnetic regimes. A hysteresis response in the magnetic susceptibility indicates a spin-glasslike behavior at low temperatures. (C) 2000 Elsevier B.V. S.A. All rights reserved.

Hybrid reflections in InGaP/GaAs(001) by synchrotron radiation multiple diffraction

Hybrid reflections (HRs) involving substrate and layer planes (SL type) [Morelhao et al., Appl. Phys. Len. 73 (15), 2194 (1998)] observed in Chemical Beam Epitaxy (CBE) grown InGaP/GaAs(001) structures were used as a three-dimensional probe to analyze structural properties of epitaxial layers. A set of (002) rocking curves (omega-scan) measured for each 15 degrees in the azimuthal plane was arranged in a pole diagram in phi for two samples with different layer thicknesses (#A -58 nm and #B - 370 nm) and this allowed us to infer the azimuthal epilayer homogeneity in both samples. Also, it was shown the occurrence of (1 (1) over bar3) HR detected even in the thinner layer sample. Mappings of the HR diffraction condition (omega:phi) allowed to observe the crystal truncation rod through the elongation of HR shape along the substrate secondary reflection streak which can indicate in-plane match of layer/substrate lattice parameters. (C) 2009 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

Observation of piezoelectric response on tungsten doped barium zirconium titanate ceramics

This study describes observation of piezoelectric response of Ba(Zr 0.10Ti 0.90.O3 ceramics modified with tungsten (BZT:2W) by the mixed oxide method. According to X ray diffraction analysis, the ceramics are free of secondary phases. Transmission electron microscopy (TEM) analyses reveals the absence of segregates in the grain boundaries indicates the high solubility of WO3 in the BZT matrix. The dielectric permittivity measured at a frequency of 10 KHz was equal to 6500 with dieletric loss of 0.15. A typical hysteresis loop was observed at room temperature. Electron Paramagnetic Resonance (EPR) analyses reveals that substitution of W6+ by Ti4+ causes distortion in the crystal structure changing lattice parameter. Polarization reversal was investigated by applying dc voltage through a conductive tip during the area scanning. Piezoelectric force microscopy images reveals that in-plane response may not change its sign upon polarization switching, while the out-of-plane response does. Copyright © 2010 American Scientific Publishers.

Neuropsychiatric symptoms in Alzheimer's disease are related to functional connectivity alterations in the salience network

Neuropsychiatric syndromes are highly prevalent in Alzheimer's disease (AD), but their neurobiology is not completely understood. New methods in functional magnetic resonance imaging, such as intrinsic functional connectivity or resting-state analysis, may help to clarify this issue. Using such approaches, alterations in the default-mode and salience networks (SNs) have been described in Alzheimer's, although their relationship with specific symptoms remains unclear. We therefore carried out resting-state functional connectivity analysis with 20 patients with mild to moderate AD, and correlated their scores on neuropsychiatric inventory syndromes (apathy, hyperactivity, affective syndrome, and psychosis) with maps of connectivity in the default mode network and SN. In addition, we compared network connectivity in these patients with that in 17 healthy elderly control subjects. All analyses were controlled for gray matter density and other potential confounds. Alzheimer's patients showed increased functional connectivity within the SN compared with controls (right anterior cingulate cortex and left medial frontal gyrus), along with reduced functional connectivity in the default-mode network (bilateral precuneus). A correlation between increased connectivity in anterior cingulate cortex and right insula areas of the SN and hyperactivity syndrome (agitation, irritability, aberrant motor behavior, euphoria, and disinhibition) was found. These findings demonstrate an association between specific network changes in AD and particular neuropsychiatric symptom types. This underlines the potential clinical significance of resting state alterations in future diagnosis and therapy. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.

Sonochemical synthesis and magnetism in co-doped ZnO nanoparticles

The understanding and control of ferromagnetism in diluted magnetic semiconducting oxides (DMO) is a special challenge in solid-state physics and materials science due to its impact in magneto-optical devices and spintronics. Several studies and mechanisms have been proposed to explain intrinsic ferromagnetism in DMO compounds since the theoretical prediction of room-temperature ferromagnetism. However, genuine and intrinsic ferromagnetism in 3d-transition metal-doped n-type ZnO semiconductors is still a controversial issue. Furthermore, for DMO nanoparticles, some special physical and chemical effects may also play a role. In this contribution, structural and magnetic properties of sonochemically prepared cobalt-doped ZnO nanoparticles were investigated. A set of ZnO samples was prepared varying cobalt molar concentration and time of ultrasonic exposure. The obtained results showed that single phase samples can be obtained by the sonochemical method. However, cobalt nanoclusters can be detected depending on synthesis conditions. Magnetic measurements indicated a possible ferromagnetic response, associated to defects and cobalt substitutions at the zinc site by cobalt. However, ferromagnetism is depleted at higher magnetic fields. Also, an antiferromagnetic response is detected due to cobalt oxide cluster at high cobalt molar concentrations. © 2012 Springer Science+Business Media, LLC.

Oscilador eletromagnético caótico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência de estruturas geológicas bidimensionais no campo geoeletromagnético na presença do eletrojato equatorial

A Terra atua como um grande magneto esférico, cujo campo assemelha-se àquele gerado por um dipolo magnético. Este campo apresenta mudanças de intensidade que variam com a localização e a hora local. A parte principal do campo geomagnético se origina no interior da Terra através de processos eletromagnéticos. Extensivos estudos mostraram ainda que existem contribuições de origem externa ao planeta, principalmente de origem solar. Dentre estas fontes há anomalias do campo magnético que surgem a partir de um aumento diurno da corrente elétrica em uma estreita faixa da ionosfera, de direção leste-oeste, centrada no equador magnético e denominada Eletrojato Equatorial (EEJ). Ocasionalmente estas correntes podem apresentar reversões de fluxo, sendo denominadas Contra-Eletrojato (CEJ). Vários autores têm estudado os efeitos do EEJ e CEJ sobre as observações geoeletromagnéticas. Eles estão interessados no efeito combinado do EEJ e estruturas geológicas condutivas 1-D e 2-D. Nestes trabalhos a estrutura 2-D sempre se apresentava paralela ao eletrojato, o que é uma hipótese bastante restritiva ao se modelar ambientes geológicos mais realistas, em que corpos bidimensionais podem ter qualquer strike em relação ao EEJ. Neste trabalho apresentamos a solução deste problema sem esta restrição. Assim, mostramos os campos geoeletromagnéticos devidos a estruturas bidimensionais que possuam strike oblíquo em relação ao EEJ, através de perfis dos campos elétrico e magnéticos calculados na superfície e formando direção arbitrária à heterogeneidade condutiva 2-D. Com esta resposta avaliamos ainda qual a influência que estruturas bidimensionais exercem sobre a resposta magnetotelúrica, sob influência do Eletrojato Equatorial. Durante o desenvolvimento deste trabalho, utilizamos o método de elementos finitos, tendo por fonte eletromagnética o EEJ e o CEJ, que por sua vez foram representados por uma combinação de distribuições gaussianas de densidade de corrente. Estas fontes foram decompostas nas direções paralela e perpendicular à estrutura 2-D, resultando nos modos de propagação TE₁ e TE₂ e TM acoplados, respectivamente. Resolvemos o modo acoplado aplicando uma Transformada de Fourier nas equações de Maxwell e uma Transformada Inversa de Fourier na solução encontrada. De acordo com os experimentos numéricos realizados em um modelo interpretativo da Anomalia Condutiva da Bacia do Parnaíba, formado por uma enorme estrutura de 3000 ohm-m dentro de um corpo externo condutivo (1 ohm-m), concluímos que a presença do CEJ causa uma inversão na anomalia, se compararmos com o resultado do EEJ. Concluímos também que para as frequências mais altas as componentes do campo elétrico apresentam menor influência da parte interna do corpo 2-D do que da parte externa. Já para frequências mais baixas este comportamento se observa com as componentes do campo magnético. Com relação à frequência, vimos os efeitos do “skin-depth”, principalmente nas respostas magnéticas. Além disso, quando a estrutura 2-D está paralela ao eletrojato, o campo elétrico é insensível à estrutura interna do modelo para todos os valores de frequência utilizados. Com respeito ao ângulo θ_h entre a heterogeneidade e a fonte, vimos que o modo TM se manifesta naturalmente quando θ_h é diferente de 0°. Neste caso, o modo TE é composto por uma parte devido à componente da fonte paralela à heterogeneidade e a outra devido à componente da fonte perpendicular, que é acoplada ao modo TM. Assim, os campos calculados têm relação direta com o valor de θ_h. Analisando a influência do ângulo entre a direção do perfil dos campos e o strike da heterogeneidade verificamos que, à medida que θ_h se aproxima de 90°, os campos primários tornam-se variáveis para valores de θ_p diferentes de 90°. Estas variações causam uma assimetria na anomalia e dão uma idéia da inclinação da direção do perfil em relação aos corpos. Finalmente, concluímos que uma das influências que a distância entre o centro do EEJ e o centro da estrutura 2-D, causa sobre as componentes dos campos está relacionado às correntes reversas do EEJ e CEJ, pois a 500 km do centro da fonte estas correntes têm máxima intensidade. No entanto, com o aumento da distância, as anomalias diminuem de intensidade. Nas sondagens MT, nós também usamos o EEJ e o CEJ como fonte primária e comparamos nossos resultados com a resposta da onda plana. Deste modo observamos que as componentes do campo geoeletromagnético, usadas para calcular a impedância, têm influência do fator de acoplamento entre os modos TE₂ e TM. Além disso, esta influência se torna maior em meios resistivos e nas frequências mais baixas. No entanto, o fator de acoplamento não afeta os dados magnetotelúricos em frequências maiores de 10^-2 Hz. Para frequências da ordem de 10^-4 Hz os dados MT apresentam duas fontes de perturbação: a primeira e mais evidente é devido à presença fonte 2-D (EEJ e CEJ), que viola a hipótese da onda plana no método MT; e a segunda é causada pelo acoplamento entre os modos TE₂ e TM, pois quando a estrutura bidimensional está obliqua à fonte 2-D temos correntes elétricas adicionais ao longo da heterogeneidade. Concluimos assim, que o strike de uma grande estrutura condutiva bidimensional relativamente à direção do EEJ ou CEJ tem de fato influência sobre o campo geomagnético. Por outro lado, para estudos magnetotelúricos rasos (frequências maiores de 10^-3 Hz) o efeito do ângulo entre a estrutura geológica 2-D e a direção do EEJ não é tão importante. Contudo, em estudos de litosfera frequências menores de 10^-3 Hz) o acoplamento entre os modos TE₂ e TM não pode ser ignorado.

Inversão de momentos de fonte em métodos potenciais

A inversão de momentos de fonte gravimétrica tridimensional é analisada em duas situações. Na primeira se admite conhecer apenas a anomalia. Na segunda se admite conhecer, além da anomalia, informação a priori sobre o corpo anômalo. Sem usar informação a priori, mostramos que é possível determinar univocamente todo momento, ou combinação linear de momentos, cujo núcleo polinomial seja função apenas das coordenadas Cartesianas que definem o plano de medida e que tenha Laplaciano nulo. Além disso, mostramos que nenhum momento cujo núcleo polinomial tenha Laplaciano não nulo pode ser determinado. Por outro lado, informação a priori é implicitamente introduzida se o método de inversão de momentos se baseia na aproximação da anomalia pela série truncada obtida de sua expansão em multipolos. Dado um centro de expansão qualquer, o truncamento da série impõe uma condição de regularização sobre as superfícies equipotenciais do corpo anômalo, que permite estimar univocamente os momentos e combinações lineares de momentos que são os coeficientes das funções-bases da expansão em multipolos. Assim, uma distribuição de massa equivalente à real é postulada, sendo o critério de equivalência especificado pela condição de ajuste entre os campos observado e calculado com a série truncada em momentos de uma ordem máxima pré-estabelecida. Os momentos da distribuição equivalente de massa foram identificados como a solução estacionária de um sistema de equações diferenciais lineares de 1a. ordem, para a qual se asseguram unicidade e estabilidade assintótica. Para a série retendo momentos até 2a. ordem, é implicitamente admitido que o corpo anômalo seja convexo e tenha volume finito, que ele esteja suficientemente distante do plano de medida e que a sua distribuição espacial de massa apresente três planos ortogonais de simetria. O método de inversão de momentos baseado na série truncada (IMT) é adaptado para o caso magnético. Para este caso, mostramos que, para assegurar unicidade e estabilidade assintótica, é suficiente pressupor, além da condição de regularização, a condição de que a magnetização total tenha direção e sentido constantes, embora desconhecidos. O método IMT baseado na série de 2a. ordem (IMT2) é aplicado a anomalias gravimétricas e magnéticas tridimensionais sintéticas. Mostramos que se a fonte satisfaz as condições exigidas, boas estimativas da sua massa ou vetor momento de dipolo anômalo total, da posição de seu centro de massa ou de momento de dipolo e das direções de seus três eixos principais são obtidas de maneira estável. O método IMT2 pode falhar parcialmente quando a fonte está próxima do plano de medida ou quando a anomalia tem efeitos localizados e fortes de um corpo pequeno e raso e se tenta estimar os parâmetros de um corpo grande e profundo. Definimos por falha parcial a situação em que algumas das estimativas obtidas podem não ser boas aproximações dos valores verdadeiros. Nas duas situações acima descritas, a profundidade do centro da fonte (maior) e as direções de seus eixos principais podem ser erroneamente estimadas, embora que a massa ou vetor momento de dipolo anômalo total e a projeção do centro desta fonte no plano de medida ainda sejam bem estimados. Se a direção de magnetização total não for constante, o método IMT2 pode fornecer estimativas erradas das direções dos eixos principais (mesmo se a fonte estiver distante do plano de medida), embora que os demais parâmetros sejam bem estimados. O método IMT2 pode falhar completamente se a fonte não tiver volume finito. Definimos por falha completa a situação em que qualquer estimativa obtida pode não ser boa aproximação do valor verdadeiro. O método IMT2 é aplicado a dados reais gravimétricos e magnéticos. No caso gravimétrico, utilizamos uma anomalia situada no estado da Bahia, que se supõe ser causada por um batólito de granito. Com base nos resultados, sugerimos que as massas graníticas geradoras desta anomalia tenham sido estiradas na direção NNW e adelgaçadas na direção vertical durante o evento compressivo que causou a orogênese do Sistema de Dobramentos do Espinhaço. Além disso, estimamos que a profundidade do centro de massa da fonte geradora é cerca de 20 km. No caso magnético, utilizamos a anomalia de um monte submarino situado no Golfo da Guiné. Com base nos resultados, estimamos que o paleopolo magnético do monte submarino tem latitude 50°48'S e longitude 74°54'E e sugerimos que não exista contraste de magnetização expressivo abaixo da base do monte submarino.

Different patterns between mechanical and electrical activities: an approach to investigate gastric motility in a model of long-term diabetic rats

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Closed-orbit dependence on the field direction in the anisotropic diamagnetic Kepler problem

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)