Non-linear boundary element formulation applied to contact analysis using tangent operator

This work presents a non-linear boundary element formulation applied to analysis of contact problems. The boundary element method (BEM) is known as a robust and accurate numerical technique to handle this type of problem, because the contact among the solids occurs along their boundaries. The proposed non-linear formulation is based on the use of singular or hyper-singular integral equations by BEM, for multi-region contact. When the contact occurs between crack surfaces, the formulation adopted is the dual version of BEM, in which singular and hyper-singular integral equations are defined along the opposite sides of the contact boundaries. The structural non-linear behaviour on the contact is considered using Coulomb`s friction law. The non-linear formulation is based on the tangent operator in which one uses the derivate of the set of algebraic equations to construct the corrections for the non-linear process. This implicit formulation has shown accurate as the classical approach, however, it is faster to compute the solution. Examples of simple and multi-region contact problems are shown to illustrate the applicability of the proposed scheme. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Bending fatigue of stainless steel shear pins belonging to a hydroelectric plant

Coaracy Nunes was the first hydroelectric power plant in the Amazon region, being located in Araguari River, Amapa State, Brazil. The plant operates since 1976, presenting now a nominal capacity of 78 MW. The shear pins, which are installed in the turbine hydraulic arms to control the wicket gate and regulate the water flow into the turbine blades, suffered several breakdowns since 2004. These shear pins are made of an ASTM 410 stainless steel and were designed to break by a shear overload of 120 kN. Fractographic investigation of the pins, however, revealed two types of fracture topographies: a region of stable crack propagation area, with non-pronounced striation and secondary cracks; and a region of unstable propagation, featuring elongated dimples. These results indicated that the stable crack propagation occurred by fatigue (bidirectional bending), which was nucleated at machining marks under high nominal load. Finite element analysis was carried out using two loading conditions (pure shear and a combination of shear and bending) and the results indicated that the presence of a bending stress strongly increased the stress concentration factor (85% rise in the shear stress and 130% rise in the Von Mises stress). Misalignment during shear pins assembly associated with vibration might have promoted the premature failure of the shear by bending fatigue. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Ten-year survival after first-ever stroke in the Perth Community Stroke Study

Background and Purpose-Very few studies have provided information regarding long-term prognosis after stroke. We aimed to determine the absolute and relative survival over 10 years among patients with first-ever stroke from a population-based study in Perth, Western Australia. Methods-For a 12-month period beginning February 1989, all individuals with a suspected acute stroke or transient ischemic attack who were resident in a geographically defined and representative region of Perth, Western Australia, were registered prospectively and assessed according to standardized diagnostic criteria. Patients with a definite first-ever stroke were followed up prospectively at 4 months, 12 months, 5 years, and 10 years after the index event. Results-A total of 251 patients with first-ever stroke were registered, and 244 (97%) were followed up at 10 years, by which time 197 (79%; 95% confidence interval [CI], 74 to 84) had died. The major causes of death were the direct effects of the initial stroke (27%; 95% CI, 21 to 33) and cardiovascular disease (26%; 95% CI, 20 to 32). Among 1-year survivors of stroke, the average annual case fatality was 4.8%, which was 2.3 (95% CI, 1.9 to 2.7) times greater than for the general population of the same age and sex. Conclusions-One in 5 patients with first-ever stroke survived to 10 years. The average annual case fatality was 4.8% between years 1 and 10 after stroke, which was twice that expected for the general population. Vascular disease is the major cause of death among long-term survivors of stroke.

Dissolved organic carbon in rainwater from areas heavily impacted by sugar cane burning

This work reports on rainwater dissolved organic carbon (DOC) from Ribeirao Preto (RP) and Araraquara over a period of 3 years. The economies of these two cities, located in Sao Paulo state (Brazil), are based on agriculture and related industries, and the region is strongly impacted by the burning of sugar cane foliage before harvesting. Highest DOC concentrations were obtained when air masses traversed sugar cane fields burned on the same day as the rain event. Significant increases in the DOC volume weighted means (VWM) during the harvest period, for both sites, and a good linear correlation (r=0.83) between DOC and K (a biomass burning marker) suggest that regional scale organic carbon emissions prevail over long-range transport. The DOC VWMs and standard deviations were 272 +/- 22 mu mol L-1 (n=193) and 338 +/- 40 mu mol L-1 (n=80) for RP and Araraquara, respectively, values which are at least two times higher than those reported for other regions influenced by biomass burning, such as the Amazon. These high DOC levels are discussed in terms of agricultural activities, particularly the large usage of biogenic fuels in Brazil, as well as the analytical method used in this work, which includes volatile organic carbon when reporting DOC values. Taking into account rainfall volume, estimated annual rainwater DOC fluxes for RP (4.8 g C m(-2) yr(-1)) and Araraquara (5.4 g C m(-2) yr(-1)) were close to that previously found for the Amazon region (4.8 g C m(-2) yr(-1)). This work also discusses whether previous calculations of the global rainwater carbon flux may have been underestimated, since they did not consider large inputs from biomass combustion sources, and suffered from a possible analytical bias. (c) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Erbium-activated silica-zirconia planar waveguides prepared by sol-gel route

Er(3+) doped (100-x)SiO(2)-xZrO(2) planar waveguides were prepared by the sol-gel route, with x ranging from 10 up to 30 mol%. Multilayer films doped with 0.3 mol% Er(3+) ions were deposited on fused quartz substrates by the dip-coating technique. The thickness and refractive index were measured by m-line spectroscopy at different wavelengths. The fabrication protocol was optimized in order to confine one propagating mode at 1.5 mu m. Photoluminescence in the near and visible region indicated a crystalline local environment for the Er(3+) ion. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Pectinase production by solid fermentation from Aspergillus niger by a new prescription experiment

The Ordos Plateau in China is covered with up to 300,000 ha of peashrub (Caragana) which is the dominant natural vegetation and ideal for fodder production. To exploit peashrub fodder, it is crucially important to optimize the culture conditions, especially culture substrate to produce pectinase complex. In this study, a new prescription process was developed. The process, based on a uniform experimental design, first optimizes the solid substrate and second, after incubation, applies two different temperature treatments (30 degrees C for the first 30 h and 23 degrees C for the second 42 h) in the fermentation process. A multivariate regression analysis is applied to a number of independent variables (water, wheat bran, rice dextrose, ammonium sulfate, and Tween 80) to develop a predictive model of pectinase activity. A second-degree polynomial model is developed which accounts for an excellent proportion of the explained variation (R-2 = 97.7%). Using unconstrained mathematical programming, an optimized substrate prescription for pectinase production is subsequently developed. The mathematical analysis revealed that the optimal formula for pectinase production from Aspergillus niger by solid fermentation under the conditions of natural aeration, natural substrate pH (about 6.5), and environmental humidity of 60% is rice dextrose 8%, wheat bran 24%, ammonium sulfate ((NH4)(2)SO4) 6%, and water 61%. Tween 80 was found to have a negative effect on the production of pectinase in solid substrate. With this substrate prescription, pectinase produced by solid fermentation of A. niger reached 36.3IU/(gDM). Goats fed on the pectinase complex obtain an incremental increase of 0.47 kg day(-1) during the initial 25 days of feeding, which is a very promising new feeding prospect for the local peashrub. It is concluded that the new formula may be very useful for the sustainable development of and and semiarid pastures such as those of the Ordos Plateau. (c) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.

Solitary Neurofibroma of the Temporal Bone

Neurofibroma is a benign peripheral nerve sheath tumor that can be occasionally found in the head and neck region as multiple lesions associated with neurofibromatosis type 1 (NF-1) or as a solitary tumor. The real frequency of isolated neurofibromas not associated with NF is uncertain, and lesions in the temporal region are extremely rare. The aim of the current article was to report an unusual case of solitary neurofibroma localized in the temporal and infratemporal regions with 10 years of evolution in a female patient without any other manifestation or familiar history of NF-1. The patient underwent surgical treatment for complete excision of the lesion, and the 2-year follow-up revealed no signs of recurrence.

Lipoamino acid-based adjuvant carrier system: Enhanced immunogenicity of group a streptococcal peptide epitopes

Lipoamino acid-based synthetic peptides (lipid core peptides, LCP) derived from the type-specific and conserved region determinants of group A streptococci (GAS) were evaluated as potential candidate sequences in a vaccine to prevent GAS-associated diseases, including rheumatic heart, disease and poststreptococcal acute glomerulonephritis. The LCP peptides had significantly enhanced immunogenicity as compared with the monomeric peptide epitopes. Furthermore, the peptides incorporated into the LCP system generated epitope-specific antibodies without the use of any conventional adjuvant.

Radio frequency plasma-induced hydrogen bonding on kaolinite

The radio frequency (RF) plasma-modified surfaces of kaolinite were investigated by diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFT) and deuteration techniques to determine the nature of RF plasma-induced surface functional groups, the altered sites in the lattice, and interaction mechanism between RF plasma and the surface of the kaolinite. It has been concluded that the RF plasma-induced infrared (IR) vibration absorption bands at 2805, 3010, and 3100 cm(-1) are attributable to the stretching vibration of hydrogen-bonded hydroxyl groups, and the band at 1407 cm(-1) is attributable to the bending vibration of (HO-)Al-O or (HO-)Si-O groupings with hydrogen-bonded hydroxyl groups. Structural alteration occurred on both the surface and subsurface region of the kaolinite during RF plasma treatment. Further structural alteration or adjustment was also observed on well-modified and well-deuterated kaolinite. There are two types of OD bands visible in the DRIFT spectra of this kaolinite, one type which decreased rapidly as a function of time in moist air, and the other which remained unchanged during the measurement. Furthermore, the appearance of broad IR bands at 3500-3100 cm(-1) as a result of deuteration is evidence of structural disturbance by RF plasma treatment lattice deuteration. An RF plasma-induced hydrogen bonding model on the surface of the kaolinite is proposed.

Winding patterns for actively shielded shim coils with asymmetric target-fields

A method is presented for calculating the currents and winding patterns required to design independent zonal and tesseral shim coils for magnetic resonance imaging. Both actively shielded and unshielded configurations are considered, and the region of interest can be located asymmetrically with respect to the coil's length. Streamline, target-field and Fourier-series methods are utilized. The desired target-field is specified at two cylindrical radii, on and inside a circular conducting cylinder of length 2L and radius a. The specification is over some asymmetric portion pL < z < qL of the coil's length (-1 < p < q < 1). Arbitrary functions are used in the outer sections, -L < z < pL and qL < z < L, to ensure continuity of the magnetic field across the entire length of the coil. The entire field is then periodically extended as a half-range cosine Fourier series about either end of the coil. The resultant Fourier coefficients are then substituted into the Fourier-series expressions for the internal and external magnetic fields, and current densities and stream functions on both the primary coil and shield. A contour plot of the stream function directly gives the required coil winding patterns. Spherical harmonic analysis and shielding analysis on field calculations from a ZX shim coil indicate that example designs and theory are well matched.

Phylogeny of the Sporobolus indicus complex, based on internal transcribed spacer (ITS) sequences

The entire internal transcribed spacer ( ITS) region, including the 5.8S subunit of the nuclear ribosomal DNA ( rDNA), was sequenced by direct double-stranded sequencing of polymerase chain reaction (PCR) amplified fragments. The study included 40 Sporobolus ( Family Poaceae, subfamily Chloridoideae) seed collections from 14 putative species ( all 11 species from the S. indicus complex and three Australian native species). These sequences, along with those from two out-group species [ Pennisetum alopecuroides ( L.) Spreng. and Heteropogon contortus ( L.) P. Beauv. ex Roemer & Schultes, Poaceae, subfamily Panicoideae], were analysed by the parsimony method (PAUP; version 4.0b4a) to infer phylogenetic relationships among these species. The length of the ITS1, 5.8S subunit and ITS2 region were 222, 164 and 218 base pairs ( bp), respectively, in all species of the S. indicus complex, except for the ITS2 region of S. diandrus P. Beauv. individuals, which was 217 bp long. Of the 624 characters included in the analysis, 245 ( 39.3%) of the 330 variable sites contained potential phylogenetic information. Differences in sequences among the members of the S. pyramidalis P. Beauv., S. natalensis (Steud.) Dur & Schinz and S. jacquemontii Kunth. collections were 0%, while differences ranged from 0 to 2% between these and other species of the complex. Similarly, differences in sequences among collections of S. laxus B. K. Simon, S. sessilis B. K. Simon, S. elongatus R. Br. and S. creber De Nardi were 0%, compared with differences of 1-2% between these four species and the rest of the complex. When comparing S. fertilis ( Steud.) Clayton and S. africanus (Poir.) Robyns & Tourney, differences between collections ranged from 0 to 1%. Parsimony analysis grouped all 11 species of the S. indicus complex together, indicating a monophyletic origin. For the entire data set, pair-wise distances among members of the S. indicus complex varied from 0.00 to 1.58%, compared with a range of 20.08-21.44% among species in the complex and the Australian native species studied. A strict consensus phylogenetic tree separated 11 species of the S. indicus complex into five major clades. The phylogeny, based on ITS sequences, was found to be congruent with an earlier study on the taxonomic relationship of the weedy Sporobolus grasses revealed from random amplified polymorphic DNA ( RAPD). However, this cladistic analysis of the complex was not in agreement with that created on past morphological analyses and therefore gives a new insight into the phylogeny of the S. indicus complex.

O papel da cidade de Viçosa-MG na rede urbana : a especialização funcional de uma cidade média mineira

Rede é o nome dado para se referenciar qualquer forma que seja composta por linhas interligadas por pontos, sendo assim essa denominação é utilizada para participar de nomes e conceitos em diversas área do conhecimento. Na geografia isso não ocorre de forma diferente. As redes geográficas são a denominação dada as ligações feitas no espaço articuladas por pontos, notadamente são usadas para se fazer referência a redes materiais, mas podem ser mais imateriais ou abstratas a depender do objeto de pesquisa e do adjetivo adotado. A noção de redes urbanas nasceu vinculada aos objetos materiais, entretanto com a evolução da técnica passou a abranger objetos cada vez mais virtuais. As redes urbanas são compostas pelo conjunto de cidades, cada qual com sua centralidade representadas por pontos ou nós na rede, e pelas ligações entre elas, rodovias, hidrovias, infovias etc. As cidades que compõem a rede, por mais semelhanças que possam ter entre si, tem diferentes tipos e graus de centralidade, de poder de atração de pessoas, de recursos; sendo uma região de influência singular, que muda de tempos em tempos, face a evolução do território onde se insere. Tanto as centralidades quanto as redes de urbanas estão em constante mudança, necessitando sempre de atualização tornando o estudo das redes e das centralidades uma questão sempre nova; em especial quando considerado um território tão vasto e complexo como o brasileiro. Neste trabalho relatamos os resultados do estudo das especificidades da centralidade da cidade de Viçosa, que está localizada no interior do estado de Minas Gerais, Brasil. Este estudo fez uso de dados numéricos, fotográficos e cartográficos coletados em diversos momentos da evolução do município e da região onde este se insere, que revelaram as mudanças de qualidade e de intensidade na centralidade dessa cidade, hoje tipificada como média ou intermediária, inserida na rede urbana mineira. No período compreendido entre os anos de 1850 e 1930, Viçosa passou de uma inexpressiva localidade rural, a importante centro de produção de café, galgando ganhos políticos nesse período. Seguiu-se um período de menor pujança, por cerca de setenta anos, para depois, na virada do século XX para XXI, ressurgi como uma localidade especializada em oferecer serviços, notadamente vinculados ao ensino superior e à produção de ciência e tecnologia. Essa nova centralidade, ao contrário do que muitas vezes ocorre, não foi fruto nem de um recurso natural inerente ao território e nem, tão pouco, pela atuação de grandes grupos capitalistas. Foi galgado principalmente pela atuação do Estado que construiu ali as bases de uma especialização funcional, através da implantação de uma universidade pública.

Estudo da camada limite atmosférica em regiões metropolitanas costeiras com simulações de brisa marítima

O principal objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar a evolução diária da Camada Limite Atmosférica (CLA) na Região da Grande Vitória (RGV), Estado do Espírito Santo, Brasil e na Região de Dunkerque (RD), Departamento Nord Pas-de-Calais, França, avaliando a acurácia de parametrizações usadas no modelo meteorológico Weather Research and Forecasting (WRF) em detectar a formação e atributos da Camada Limite Interna (CLI) que é formada pelas brisas marítimas. A RGV tem relevo complexo, em uma região costeira de topografia acidentada e uma cadeia de montanhas paralela à costa. A RD tem relevo simples, em uma região costeira com pequenas ondulações que não chegam a ultrapassar 150 metros, ao longo do domínio de estudos. Para avaliar os resultados dos prognósticos feitos pelo modelo, foram utilizados os resultados de duas campanhas: uma realizada na cidade de Dunkerque, no norte da França, em Julho de 2009, utilizando um sistema light detection and ranging (LIDAR), um sonic detection and ranging (SODAR) e dados de uma estação meteorológica de superfície (EMS); outra realizada na cidade de Vitória – Espírito Santo, no mês de julho de 2012, também usando um LIDAR, um SODAR e dados de uma EMS. Foram realizadas simulações usando três esquemas de parametrizações para a CLA, dois de fechamento não local, Yonsei University (YSU) e Asymmetric Convective Model 2 (ACM2) e um de fechamento local, Mellor Yamada Janjic (MYJ) e dois esquemas de camada superficial do solo (CLS), Rapid Update Cycle (RUC) e Noah. Tanto para a RGV quanto para a RD, foram feitas simulações com as seis possíveis combinações das três parametrizações de CLA e as duas de CLS, para os períodos em que foram feitas as campanhas, usando quatro domínios aninhados, sendo os três maiores quadrados com dimensões laterais de 1863 km, 891 km e 297 km, grades de 27 km, 9 km e 3 km, respectivamente, e o domínio de estudo, com dimensões de 81 km na direção Norte-Sul e 63 km na Leste-Oeste, grade de 1 km, com 55 níveis verticais, até um máximo de, aproximadamente, 13.400 m, mais concentrados próximos ao solo. Os resultados deste trabalho mostraram que: a) dependendo da configuração adotada, o esforço computacional pode aumentar demasiadamente, sem que ocorra um grande aumento na acurácia dos resultados; b) para a RD, a simulação usando o conjunto de parametrizações MYJ para a CLA com a parametrização Noah produziu a melhor estimativa captando os fenômenos da CLI. As simulações usando as parametrizações ACM2 e YSU inferiram a entrada da brisa com atraso de até três horas; c) para a RGV, a simulação que usou as parametrizações YSU para a CLA em conjunto com a parametrização Noah para CLS foi a que conseguiu fazer melhores inferências sobre a CLI. Esses resultados sugerem a necessidade de avaliações prévias do esforço computacional necessário para determinadas configurações, e sobre a acurácia de conjuntos de parametrizações específicos para cada região pesquisada. As diferenças estão associadas com a capacidade das diferentes parametrizações em captar as informações superficiais provenientes das informações globais, essenciais para determinar a intensidade de mistura turbulenta vertical e temperatura superficial do solo, sugerindo que uma melhor representação do uso de solo é fundamental para melhorar as estimativas sobre a CLI e demais parâmetros usados por modelos de dispersão de poluentes atmosféricos.

Tendências temporais de mortalidade por câncer de próstata no estado do Espírito Santo

Introdução: O câncer de próstata é o segundo tipo de câncer mais incidente em homens em todas as regiões do Brasil. Aproximadamente 62% dos casos diagnosticados no mundo ocorrem em homens com 65 anos ou mais, caracterizando o único fator de risco estabelecido. Objetivos: Estudar a tendência da completude do Sistema de Informação de Mortalidade (SIM), segundo as variáveis idade, raça/cor, escolaridade e estado civil no período de 2000 a 2010, no Espírito Santo, Região Sudeste e Brasil. Analisar a tendência de mortalidade por câncer de próstata na série histórica no estado do Espírito Santo (ES), no período de 1980 a 2010. Metodologia: Realizou-se um estudo descritivo baseado em dados secundários de todos os óbitos por câncer de próstata obtidos do SIM e dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) disponíveis no DATASUS departamento de informática do SUS (Sistema Único de Saúde), no ES, Região Sudeste e Brasil, no período de 1980 a 2010. Considerou-se as variáveis (idade, raça/cor, escolaridade e estado civil). Analisou-se o número absoluto e calculou-se o percentual de não preenchimento das informações das declarações de óbitos (DOs), que são a base de informação do SIM, nas localidades selecionadas (ES, Região Sudeste e Brasil). Analisou-se através do Pacote Estatístico para Ciências Sociais (SPSS), versão 18.0. Realizou-se uma análise inferencial com ajustes de curvas para os percentuais de dados faltantes das variáveis demográficas disponíveis no sistema do DATASUS (estado civil, escolaridade, raça/cor). E para a análise de tendência, foi realizado o cálculo do coeficiente de mortalidade por óbitos. As equações do melhor modelo e as estatísticas de ajuste (valor de R2 e o p-valor do teste F de adequação do modelo) foram obtidas do programa SPSS, versão 18.0. Resultados: No período de 2000 a 2010 a variável raça/cor, escolaridade, mostrou-se decrescente para o Brasil. A variável estado civil destacou-se por caracterizar uma tendência crescente no ES, Região Sudeste e Brasil. No período de 1980 a 2010 observou-se 3.561 óbitos no ES. Observa-se na série história que há tendência crescente de mortalidade por câncer de próstata. Conclusão: O trabalho é de grande importância para o estudo de câncer de próstata no Brasil. Identificou-se a crescente não completude dos campos de Estado Civil, enquanto a variável raça/cor foi considerada decrescente, porém com qualidade dos dados ruim. É preciso ações para que o processo de coleta dos dados seja aprimorado pela capacitação dos registradores. Nos resultados observou-se a tendência de crescimento da mortalidade, sendo necessárias ações, estratégias e políticas governamentais voltadas para a integralidade à saúde masculina.

Caracterização de isolados de Corynespora cassiicola e avaliação da sensibilidade in vitro a fungicidas

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia, 2015.