Microscopic Origin of Macroscopic Strength in Granular Media: A Numerical and Analytical Approach

Constitutive modeling in granular materials has historically been based on macroscopic experimental observations that, while being usually effective at predicting the bulk behavior of these type of materials, suffer important limitations when it comes to understanding the physics behind grain-to-grain interactions that induce the material to macroscopically behave in a given way when subjected to certain boundary conditions.

The advent of the discrete element method (DEM) in the late 1970s helped scientists and engineers to gain a deeper insight into some of the most fundamental mechanisms furnishing the grain scale. However, one of the most critical limitations of classical DEM schemes has been their inability to account for complex grain morphologies. Instead, simplified geometries such as discs, spheres, and polyhedra have typically been used. Fortunately, in the last fifteen years, there has been an increasing development of new computational as well as experimental techniques, such as non-uniform rational basis splines (NURBS) and 3D X-ray Computed Tomography (3DXRCT), which are contributing to create new tools that enable the inclusion of complex grain morphologies into DEM schemes.

Yet, as the scientific community is still developing these new tools, there is still a gap in thoroughly understanding the physical relations connecting grain and continuum scales as well as in the development of discrete techniques that can predict the emergent behavior of granular materials without resorting to phenomenology, but rather can directly unravel the micro-mechanical origin of macroscopic behavior.

In order to contribute towards closing the aforementioned gap, we have developed a micro-mechanical analysis of macroscopic peak strength, critical state, and residual strength in two-dimensional non-cohesive granular media, where typical continuum constitutive quantities such as frictional strength and dilation angle are explicitly related to their corresponding grain-scale counterparts (e.g., inter-particle contact forces, fabric, particle displacements, and velocities), providing an across-the-scale basis for better understanding and modeling granular media.

In the same way, we utilize a new DEM scheme (LS-DEM) that takes advantage of a mathematical technique called level set (LS) to enable the inclusion of real grain shapes into a classical discrete element method. After calibrating LS-DEM with respect to real experimental results, we exploit part of its potential to study the dependency of critical state (CS) parameters such as the critical state line (CSL) slope, CSL intercept, and CS friction angle on the grain's morphology, i.e., sphericity, roundness, and regularity.

Finally, we introduce a first computational algorithm to ``clone'' the grain morphologies of a sample of real digital grains. This cloning algorithm allows us to generate an arbitrary number of cloned grains that satisfy the same morphological features (e.g., roundness and aspect ratio) displayed by their real parents and can be included into a DEM simulation of a given mechanical phenomenon. In turn, this will help with the development of discrete techniques that can directly predict the engineering scale behavior of granular media without resorting to phenomenology.

Padrões geoacústicos de fundo e sub-fundo na Baía de Sepetiba: implicações no conhecimento da geologia do holoceno

A Baía de Sepetiba, localizada entre a Baía de Guanabara e a Baía de Ilha Grande, Estado do Rio de Janeiro, está inserida em um cenário estratégico para o desenvolvimento econômico do Estado. Isto ocorre devido ao aumento da concentração populacional, que está diretamente relacionado com o turismo, com a presença de portos e de áreas industriais. Sendo assim, se faz necessário estudar sua estrutura geológica e dinâmica sedimentar para entender sua evolução ao longo do tempo e para uma utilização mais racional desta área. Utilizando-se da sísmica rasa de alta resolução e da sonografia de varredura lateral juntamente com dados pretéritos de amostragem superficial de sedimentos, o presente trabalho tem como objetivo principal analisar sua geologia holocênica. A investigação, em subsuperfície, da geologia estrutural e sedimentar dessa baía, através da interpretação de 09 perfis sísmicos, baseada na determinação de diferentes tipos de ecotexturas, revelou a presença de diferentes pacotes sedimentares depositados ao longo do Holoceno. Ao todo, foram encontrados 15 tipos de ecotexturas perfazendo 14 camadas sedimentares, que estão relacionados em 4 Grupos de acordo com sua distribuição. Já a investigação em superfície através dos registros sonográficos, baseada nos diferentes graus de reflexão acústica (backscattering) e parametrizada pelos dados de amostragem direta pretérita, identificou 6 padrões sonográficos distintos. Com isso foi confeccionado um novo mapa de distribuição textural dos sedimentos superficiais da Baía de Sepetiba. Com a correlação dos dados de sísmica rasa com os dados sonográficos, foi possível ainda sugerir a provável existência de neotectonismo na área de estudo.

Proyectos Arquitectónicos IX

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

La historia a través del cine. Transición y consolidación democrática en España

Índice: - El cambio político postfranquista en el cine de su tiempo: "El disputado voto del señor Cayo". - La primera generación del postfranquismo. - El País Vasco, ¿una transición diferente? "Sombras de una batalla". - El País Vasco: ¿la cuestión pendiente de la transición? "Yoyes" de Helena Taberna. - "Cría cuervos", la representación del universo femenino en una película de la transición. - La España de los 80 en el cine de Pedro Almodóvar. - Continuidades y cambios sociales en la transición y democracia. - España fin de milenio: sobre "El día de la bestia" (Alex de la Iglesia, 1995). - Otras películas sobre la transición y la etapa socialista.

Museos, redes sociales y tecnología 2.0

Índice: - Sobre museos, redes sociales y tecnología 2.0 (Alex Ibáñez Etxeberria). - Sitios web y museos: nuevas aplicaciones para el aprendizaje informal (Mikel Asensio, Elena Asenjo y Alex Ibáñez Etxeberria). - From headphones to microphones: mobile social media in the museum as distributed network (Nancy Proctor). - Mobile learning y patrimionio: aprendiendo historia con mi teléfono, mi GPS y mi PDA (Alex Ibáñez Etxeberria, Mikel Asensio y José Miguel Correa). - Digital asset management strategies for multi-platform content delivery (Titus Bicknell). - Redes sociales y museos participativos: la irrupción de las tecnologías 2.0 en la sociedad y su aplicación en los museos a través del caso de Arazi (Juan José Aranburu).

Fracasso escolar e adolescentes infratores: a vulnerabiblidade social de adolescentes de baixa escolaridade

O presente trabalho investigou a relação entre a baixa escolaridade e a prática de atos infracionais, procurando entender alguns fatores associados ao fracasso escolar de adolescentes que passaram pela Vara da Infância e da Juventude de Duque de Caxias. Em especial, buscou entender o fenômeno da exclusão social como elemento relevante relacionado ao tema fracasso escolar: em que medida é possível afirmar que a baixa escolaridade coloca estes adolescentes em situação de vulnerabilidade em relação a práticas ilícitas? Os dados da pesquisa foram obtidos por meio de um questionário e de entrevistas aplicados aos adolescentes infratores seus responsáveis. No total, a pesquisa trabalhou com as respostas de 262 adolescentes infratores que tiveram passagem pela Justiça Infanto-Juvenil de Duque de Caxias, no período compreendido entre maio de 2006 e maio de 2008. Esta pesquisa teve por base principal as idéias de Maria Helena Patto, a respeito da construção do fracasso escolar; Miriam Abramovay, com sua contribuição sobre vulnerabilidade social; Aldaíza Spozati e Miguel Arroyo, que alertam para as questões relacionadas ao acesso, permanência, sucesso e não-fracasso na escola; Alex Eduardo Gallo e Lúcia Cavalcanti de Albuquerque Williams, a respeito do perfil dos adolescentes infratores. A pesquisa revelou que a baixa escolaridade coloca os adolescentes em situação de vulnerabilidade social e que a escola pode ser um fator de proteção à criminalidade.

Avaliação de um programa para o desenvolvimento da empatia em crianças no contexto escolar

A importância da empatia como um elemento indispensável para o desenvolvimento infantil saudável tem sido apontada em diversos estudos. Contudo, são muito poucos os registros de pesquisas nacionais sobre programas desenvolvidos com o objetivo de promovê-la, ou de potencializar o seu desenvolvimento. Embora parta de uma base biológica inata, a empatia depende da estimulação social, das práticas educativas e do contexto em que as crianças crescem, para desabrochar plenamente. Ao lado dos pais, a escola, onde as crianças passam grande parte do seu dia, ocupa um lugar de destaque na educação infantil. Considerando a importância da empatia para o desenvolvimento infantil saudável, e a influência que a educação escolar pode ter sobre ela, propôs-se a realização de um programa com o objetivo de potencializar o seu desenvolvimento, na escola. O objetivo geral deste estudo foi desenvolver o programa e testar a sua eficácia. Os objetivos específicos foram os seguintes: a) Elaborar e descrever os procedimentos utilizados na intervenção; b) Verificar se, após a conclusão do programa, os participantes apresentariam níveis significativamente mais elevados nas medidas de empatia, em comparação à linha de base; c) Verificar se, após a conclusão do programa, os participantes do grupo experimental apresentariam níveis significativamente mais elevados nas medidas de empatia em comparação às crianças do grupo controle; d) Adicionalmente, continuar a normatizar o Teste de Empatia em Ceninhas (TEC: Motta, 2005). Para a avaliação da empatia, usamos: uma medida de auto-relato a Escala de Empatia para Crianças e Adolescentes (EECA: Bryant, 1982); uma medida de empatia acurada o TEC (Motta, 2005); a avaliação do professor o Teachers Rating of Empathy (Barnett & cols., 1982); e a avaliação dos alunos o Empatia do Coleguinha, adaptado do Peers Rating of Empathy (Barnett & cols., 1982). Participaram do programa 43 alunos, da segunda e terceira série do ensino fundamental, de uma escola municipal do Rio de Janeiro. Cada turma foi dividida, aleatoriamente, em dois grupos, um deles experimental/placebo (EP experimental no primeiro segmento da pesquisa, placebo, no segundo) e o outro, placebo/experimental (PE placebo no primeiro segmento da pesquisa, experimental, no segundo). Seguimos o modelo longitudinal pré e pós-teste. Na primeira fase da pesquisa, os grupos EP participaram de 11 encontros de uma hora de duração, com atividades orientadas para o desenvolvimento da empatia, enquanto os grupos PE participaram de atividades de recreação infantil. Na segunda fase, os grupos PE receberam o mesmo tratamento oferecido aos grupos EP, na primeira fase, vice-versa. Os resultados indicaram que o treinamento beneficiou a empatia dos participantes da pesquisa. Sugere-se que a implementação de programas para o desenvolvimento da empatia pode contribuir para a promoção e o aperfeiçoamento desta habilidade nas escolas.

Análise técnica do uso de resíduos de poli (tereftalato de etileno) (PET) na indústria têxtil

O aumento no volume de rejeitos industriais e a contínua produção de resíduos de naturezas diversas causam muitas preocupações no âmbito ambiental. Neste contexto, o descarte de embalagens e garrafas de poli(tereftalato de etileno) (PET) tem se tornado um grande problema por conta da pequena atenção que se dá à sua destinação final. Assim sendo, essa pesquisa propõe a análise técnica da utilização de resíduos de PET, oriundos de reciclagem primária, como matéria-prima para a indústria têxtil. Fios de PET reciclado foram comparados aos fios comerciais de poliéster através de diversos ensaios como, por exemplo, resistência à tração e ensaios para solidificação da cor. Ao mesmo tempo, a microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi usada para a investigação da morfologia dos fios e melhor interpretação dos resultados. Pôde ser verificado que os fios de PET reciclado apresentam satisfatório desempenho, embora a resistência mecânica e a solidez a cor à luz sejam inferiores àquelas dos fios convencionais de poliéster.

Recuperação de cobre de rejeitos de galvanoplastia utilizando resinas de troca iônica

Neste estudo, a sorção e recuperação de íons metálicos de resíduos sólidos industriais provenientes de uma indústria de galvanoplastia situada no Rio de Janeiro (Brasil) foram investigadas através da utilização de duas resinas comerciais de troca iônica: Lewatit VPOC 1800 (fortemente ácida, tipo gel) e Lewatit VPOC 1960 (fortemente básica, tipo gel), produzidas pela Lanxess-Bayer Chemicals. As características físico-quimicas das resinas e do lodo galvânico foram determinadas. Os estudos de sorção das resinas foram conduzidos em batelada e em coluna. Baseado nesses estudos, os parâmetros de sorção e das curvas de ruptura foram determinados. Os estudos de equilíbrio e cinética de sorção também foram realizados. O resíduo de galvanoplastia era composto pelos metais: Cu2+, Fe3+, Al3+, Ni2+ e Cr3+. A capacidade de sorção qe das resinas Lewatit VPOC 1800 variou entre 0,1-1,9 mg g-1 para Cu2+, 0,01-0,6 mg g-1 para Fe3+ e 0,2-0,4 mg g-1 para Al3+. Enquanto que para a resina Lewatit VPOC 1960, os valores de qe variou entre 0,01-0,4 mg g-1 para Cu2+ e 0,01 0,2 mg g-1 para Fe3+ dependendo da concentração do metal e do tempo de contato. A capacidade de sorção para a resina Lewatit VPOC 1960 foi restrita para íons Cu2+ e Fe3+ os quais formam complexos aniônicos com íons Cl-. O modelo de Freundlich foi o mais adequado para descrever o equilíbrio de troca iônica de ambas as resinas. Já em relação ao mecanismo de sorção, o modelo pseudo-segunda ordem tipo 1 foi o mais aplicável. O ponto de ruptura das resinas Lewatit VPOC 1800 e Lewatit VPOC 1960 em relação aos íons Cu2+ocorreu quando passou através da coluna, 1860 cm3 e 2220 cm3 de solução de resíduo sólido respectivamente (20 g de resina, 100 mg L-1 de íons Cu2+, vazão de 60 cm3 min-1). Os íons metálicos Cu2+, Fe3+, Al3+, foram dessorvidos em alta proporção da resina Lewatit VPOC 1800 passando pela coluna solução aquosa de H2SO4 2,4 mol L-1. Já os metais Cu2+ e Fe3+ foram eluídos da resina Lewatit VPOC 1960 com solução aquosa de HCl 2,0 mol L-1. A recuperação seletiva de Cu2+ não foi alcançada porque Cu2+ e Fe3+ precipitam na mesma faixa de pH

O comportamento em campo aberto como modelo para avaliar a recuperação funcional após lesão unilateral dos barris do córtex somatossensorial

Em roedores, as vibrissas são detectores táteis que desempenham papel importante na exploração espacial do ambiente e na discriminação de texturas. No córtex somatosensorial, os campos receptivos de cada uma das vibrissas estão organizados no hemisfério contralateral em colunas discretas denominadas barris. A lesão unilateral dos barris produz um comportamento assimétrico caracterizado pela redução no uso da vibrissa contralateral à lesão na exploração do ambiente, assimetria esta que diminui progressivamente na medida em que os animais são repetidamente testados. Em ratos, este comportamento, normalmente medido pelo número de vezes que os animais encostam as vibrissas na parede de um campo aberto, tem se mostrado uma ferramenta importante em estudos de plasticidade e recuperação funcional após lesões corticais. Contudo, em camundongos com lesões unilaterais dos barris, o registro dos toques das vibrissas na parede tem levado a resultados contraditórios. Esse trabalho tem por objetivo principal o estabelecimento de um modelo comportamental para avaliação da recuperação funcional após lesões unilaterais dos barris do córtex somatosensorial em camundongos. Para tanto, o sentido dos deslocamentos realizados próximos às quinas do campo aberto foi registrado em camundongos Suíços machos submetidos à criolesão unilateral dos barris foi avaliado em três estudos independentes. No primeiro estudo, demonstramos que no grupo Criolesado houve um predomínio dos deslocamentos em sentido contralateral na primeira vez em que foram testados no campo aberto e este resultado foi independente do fato de na primeira sessão ter sido realizada um ou nove dias após a cirurgia. Além disso, demonstramos que o predomínio de deslocamentos em sentido contralateral foi diminuindo na medida em que os animais eram repetidamente testados no campo aberto. No segundo estudo, demonstramos que os animais do grupo Criolesado que foram previamente submetidos a cinco sessões experimentais no campo aberto não apresentaram, após a cirurgia, diferenças entre os deslocamentos realizados em sentido ipsolateral e contralateral à lesão. Já no terceiro estudo, demonstramos que os animais do grupo Criolesado que não foram previamente testados no campo aberto apresentam um predomínio de deslocamentos em sentido contralateral, mesmo quando o teste foi realizado 48 dias após a lesão unilateral dos barris. Nossos dados sugerem que o sentido dos deslocamentos próximo às quinas do campo aberto pode ser uma ferramenta importante para avaliar a recuperação das lesões unilaterais nos barris do córtex somatosensorial. Além disso, para avaliar a recuperação funcional após a lesão unilateral dos barris do córtex somatossensorial, sem o viés da habituação à situação do teste, os animais devem ser testados apenas uma vez

Deusa, Sereia, Rainha do Mar: representações artísticas de Iemanjá

A arte religiosa afro-brasileira resulta da miscigenação das culturas negra, ameríndia e européia através dos séculos. Diversas representações artísticas das divindades afro-brasileiras continuam a ser produzidas mesmo nos dias atuais com inúmeras imagens através de desenhos, objetos rituais, indumentária e esculturas, os quais são fontes de pesquisa artística e etnográfica. A mulher está presente na arte afro-brasileira de uma maneira muito peculiar, principalmente no contexto religioso. Iemanjá, uma divindade feminina, é a Mãe Ancestral e ocupa lugar de destaque no imaginário popular, a orixá do Mar e de todas as águas. É constantemente tema para diversas expressões artísticas e, naturalmente, sua representação e iconografia são intensas e ricas. É importante compreendermos como essa imagem foi sendo construída através do tempo, desde a diáspora africana - sua representação religiosa no Candomblé e na Umbanda, sua imagem associada ao mito das sereias, a influência das iconografia católica até a apropriação de sua imagem por diversos artistas brasileiros como Emanoel Araújo, Jorge dos Anjos, J. Borges, Carybé, Alex Flemming, Rodrigo Cardoso e Nelson Leirner

Hemisferectomia unilateral na vida adulta como modelo para o estudo das assimetrias motoras em camundongos

Em humanos, uma série de estudos vem sugerindo que o hemisfério esquerdo é particularmente importante no controle e execução de movimentos. De modo geral, lesões no hemisfério esquerdo promovem déficits motores mais pronunciados que lesões semelhantes no hemisfério direito. Neste trabalho utilizamos a hemisferectomia unilateral para avaliar a contribuição de cada hemisfério na função motora em camundongos. Camundongos Suíços adultos foram submetidos a hemisferectomia unilateral direita (HD) ou esquerda (HE) ou aos procedimentos de controle. Quinze dias após cirurgia, a coordenação motora de cada animal foi avaliada no teste da locomoção forçada em cilindro giratório (Rotarod). A latência para a queda do grupo controle foi significativamente maior que a do grupo HD e não diferiu da do grupo HE. Para auxiliar a interpretação dos resultados obtidos no ROTAROD, uma parte dos animais foi submetida a uma bateria adicional de testes comportamentais na seguinte seqüência: teste de campo aberto, avaliação qualitativa da assimetria sensório-motora, teste da grade elevada e teste de suspensão pela cauda. De modo interessante, no teste da grade elevada, enquanto o grupo HD apresentou o desempenho da pata traseira esquerda (contralateral à lesão) significativamente pior que o da direita, os grupos Controle e HE não apresentaram diferenças entre as duas patas traseiras. De modo análogo ao observado em humanos, nossos resultados sugerem uma ação assimétrica dos hemisférios cerebrais no controle da função motora em camundongos.

Colaboración en las prestaciones y la documentación de Kdenlive.

[Es]Con el paso de los años, el uso de tecnologías de edición de vídeo ha ido cobrando protagonismo, tanto dentro del mundo del arte cinematográfico, como en reportajes, o, en los últimos años, en vídeos subidos por usuarios a redes sociales. Por otra parte, el software libre se ha ido expandiendo en todos los sectores, proporcionando a los usuarios código de calidad sin tener que pagar las licencias de otros programas similares. Por ello, se decide por optar por la colaboración en Kdenlive, un editor de vídeo de código libre desarrollado en KDE. Este programa cuenta con una multitud de potentes herramientas, y está basado en torno a una comunidad de desarrolladores, que trabajan con el objetivo de crear el editor de vídeo no lineal más avanzado de GNU/Linux. Mediante este trabajo, se pretende contribuir a dicho programa mediante el diseño y codificación de una nueva funcionalidad para el programa, a la vez que colaborar con la documentación ofrecida por los desarrolladores del programa con el objetivo de ayudar a nuevos desarrolladores a incorporarse al desarrollo de la aplicación de una manera más sencilla.

A Academia Científica e a família Paiva: a ilustração no Rio de Janeiro dos vice-reis (1722-1789)

Inserida no contexto português da segunda metade do século XVIII, cenário de importantes mudanças culturais e marcado pela presença centralizadora do marquês de Pombal, a Academia Fluviense Médica, Cirúrgica, Botânica e Farmacêutica, estabelecida no Rio de Janeiro em 1772 sob a proteção do vice-rei, marquês do Lavradio, e direção da família Paiva, constituiu-se ao mesmo tempo como um espaço para a discussão e prática das ciências, produzindo conhecimento de caráter utilitário no âmbito da História Natural com vistas ao revigoramento e diversificação da agricultura colonial; como também um meio para o exercício da política das relações pessoais do Antigo Regime. Analisando as obras do presidente da Academia, José Henriques Ferreira e as de seu irmão, Manoel Joaquim Henriques de Paiva, foi possível compreender algumas implicações sócio-econômicas e, sobretudo, políticas, associadas à forma como se operavam concepções tais como natureza e ciência, que eram fundamentais no setecentos.

Distribuição do material particulado em suspensão na plataforma continental e talude superior entre Ubatuba (SP) e o cabo Búzios (RJ)

A pesquisa aqui apresentada amostrou a plataforma continental e talude superior entre Ubatuba (SP) e o cabo Búzios (RJ), em dois projetos de escala local e de meso-escala. A campanha entre Ubatuba e o cabo Frio foi realizada no âmbito do projeto Oceano-Rio: levantamentos oceanográficos integrados ao largo do Estado do Rio de Janeiro, realizado em colaboração com o Ministério de Ciência e Tecnologia (MCT) e com a cooperação da Marinha do Brasil (MB), a bordo do Navio Hidro-oceanográfico Cruzeiro do Sul. Dos dados coletados nesta campanha oceanográfica, foram analisados os dados de CTD, concentração de oxigênio dissolvido, fluorescência, transmissividade, atenuação, retro-espalhamento além de amostras de água para a determinação direta da concentração de material particulado em suspensão (MPS). No experimento de menor escala, entre o cabo Frio e o cabo Búzios, além destes dados, foi realizado um fundeio entre 02 e 30 de julho de 2011, que amostrou a intensidade do eco, as correntes e as ondas. As análises realizadas permitiram observar uma grande abrangência da massa dágua característica da Ressurgência sobre a plataforma continental entre Ubatuba (SP) e cabo Búzios (RJ), inclusive em regiões muito rasas. A ressurgência nem sempre ocorreu associada aos ventos NE, sugerindo que a ocorrência de vórtices tem grande influência sobre o Sistema de Ressurgência de Cabo Frio. O padrão de distribuição de MPS na região é muito influenciado pela ressuspensão dos sedimentos de fundo (aumentada durante as tempestades, quando a coluna dágua passa a apresentar maiores concentrações de MPS), produção fitoplanctônica e aporte das baías costeiras. Outros processos que parecem influenciar este padrão são os vórtices e as ondas internas no talude. A complexidade da interação destas diferentes fontes de MPS e processos associados à sua distribuição ficou evidenciada no processo de conversão dos sinais óticos do transmissômetro e nefelômetro em concentração de MPS. Apesar desta dificuldade associada à grande variabilidade das características do MPS, as análises dos testes de conversão do sinal ótico em concentração de MPS permitem concluir que as melhores conversões podem ser obtidas após a inspeção visual das concentrações de MPS medidos (filtração) e remoção das amostras que não seguem a tendência geral esperada de dispersão sinal ótico versus concentração de MPS.