Geometrical effects on residual stresses in 7050-T7451 aluminum alloy rods subject to laser shock peening

Laser shock peening (LSP) is an emerging surface treatment technology for metallic materials, which appears to produce more significant compressive residual stresses than those from the conventional shot peening (SP) for fatigue, corrosion and wear resistance, etc. The finite element method has been applied to simulate the laser shock peening treatment to provide the overall numerical assessment of the characteristic physical processes and transformations. However, the previous researchers mostly focused on metallic specimens with simple geometry, e.g. flat surface. The current work investigates geometrical effects of metallic specimens with curved surface on the residual stress fields produced by LSP process using three-dimensional finite element (3-D FEM) analysis and aluminium alloy rods with a middle scalloped section subject to two-sided laser shock peening. Specimens were numerically studied to determine dynamic and residual stress fields with varying laser parameters and geometrical parameters, e.g. laser power intensity and radius of the middle scalloped section. The results showed that the geometrical effects of the curved target surface greatly influenced residual stress fields.

Spherulitic networks : from structure to rheological property

A finite element method based on ABAQUS is employed to examine the correlation between the microstructure and the elastic response of planar Cayley treelike fiber networks. It is found that the elastic modulus of the fiber network decreases drastically with the fiber length, following the power law. The power law of elastic modulus G′ vs the correlation length ξ obtained from this simulation has an exponent of −1.71, which is close to the exponent of −1.5 for a single-domain network of agar gels. On the other hand, the experimental results from multidomain networks give rise to a power law index of −0.49. The difference between −1.5 and −0.49 can be attributed to the multidomain structure, which weakens the structure of the overall system and therefore suppresses the increase in G′. In addition, when the aspect ratio of the fiber is smaller than 20, the radius of the fiber cross-section has a great impact on the network elasticity, while, when the aspect ratio is larger than 20, it has almost no effect on the elastic property of the network. The stress distribution in the network is uniform due to the symmetrical network structure. This study provides a general understanding of the correlation between microscopic structure and the macroscopic properties of soft functional materials.

Colloidal interaction between a rigid solid and a fluid drop

We present results of a theoretical study of the effect of surface deformation on a macroscopic system composed of a solid surface interacting with a fluid drop through electrostatic double-layer forces. The analysis involves numerically solving a Laplace equation suitably modified to describe the shape of a liquid drop subjected to a repulsive double-layer force. The latter is evaluated in nonlinear mean-field theory. Some analytical results are also given. The results indicate that although deformation need not be significant on the macroscopic scale, its effect on the interaction is significant and modifies the picture usually presented in DLVO theory. The decay length of the exponential repulsion deviates marginally from the Debye length, dependent on the interfacial tension of the drop. More significantly, at separations where the double-layer force becomes comparable to the internal pressure of the drop, the net force between the two bodies, the local radius of curvature of the drop, and the amount of deformation grow abruptly. The results of this work are relevant to emulsion stability, micelle, vesicle, and cell interactions, and recent experiments on bubble-particle interaction.

Análise dinâmica de vigas assimétricas em curva com parede fina e aberta submetidas a ação de carga móveis

Fundamentalmente, o presente trabalho faz uma análise elástica linear de pontes ou vigas curvas assimétricas de seção transversal aberta e de parede fina, com propriedades físicas, geométricas e raio de curvatura constantes ao longo do eixo baricêntrico. Para tanto, utilizaram-se as equações diferenciais de VLASOV considerando o acoplamento entre as deformações nas direções vertical, transversal, axial de torcão nal. Na solução do sistema de quatro equações com derivadas parciais foi utilizado um apropriado método numérico de integração (Diferenças Finitas Centrais). A análise divide-se, basicamente, em dois tipos: análise DINÂMICA e ESTATICA. Ambas são utilizadas também na determinação do coeficiente de impacto (C.M.D.). A primeira refere-se tanto na determinação das características dinâmicas básicas (frequências naturais e respectivos modos de vibração), como também na determinação da resposta dinâmica da viga, em tensões e deformações, para cargas móveis arbitrárias. Vigas com qualquer combinação das condições de contorno, incluindo bordos rotulados e engastados nas três direções de flexão e na torção, são consideradas. 0s resultados da análise teórica, obtidos pela aplicação de programas computacionais implementados em microcomputador (análise estática) e no computador B-6700 (análise dinâmica), são comparados tanto com os da bibliografia técnica como também com resultados experimentais, apresentando boa correlação.

Inovações tecnológicas no setor de telecomunicações no Brasil: desafios e oportunidades do LTE para expansão da telefonia móvel.

O telefone celular teve uma grande evolução nos últimos anos, o que antes era utilizado exclusivamente para transmissão de voz, hoje tem características avançadíssimas incluindo várias evoluções tecnológicas. Dentro deste aspecto, a inovação que o LTE (Long Term Evolution) vem demonstrando em suas características realmente se destacam em relação as tecnologias que a antecederam e representa grande evolução se comparada com as outras. Foi desenvolvida no âmbito do projeto 3GPP e (3rd Generation Partners Project) promovido pelo Instituto Europeu de Normalização na área de Telecomunicações ETSI (European Telecommunications Standard Institute). As operadoras que demonstram interesse em disponibilizar esta tecnologia buscam introduzir a flexibilidade do LTE para ir ao encontro dos objetivos de suas redes existentes, espectro e negócios para banda larga móvel e serviços multimídia. O LTE promete taxas de download de 326,4Mbps, taxas de upload de 86,4Mbps, RTT ( ROUND TRIP TIME ) menos de 10 mile segundos e raio das células podendo atingir até 100km. O sistema 4G (LTE) é um sistema integrado completamente baseado em IP, que é resultado de tecnologias conectadas por fios e sem fios disponibilizando um custo acessível, atendendo as exigências de uma rede de comunicação (Wireless), serviços de transferência de mensagens multimídias, conversa com vídeo, televisão móvel de alta definição, serviços mínimos como voz e dados entre outras vantagens. Desta forma, este estudo tem por objetivo analisar quais são as oportunidades e os desafios no mercado de telefonia móvel de Telecomunicações ao implantar o sistema de tecnologia LTE demonstrando o benefício dos fabricantes e operadoras no sentido econômico e tecnológico.

A doorway to Borromean halo nuclei: the Samba configuration

We exploit the possibility of new configurations in three-body halo nuclei, Samba type (the neutron-core form a bound system) as a doorway to Borromean systems. The nuclei Be-12, B-15, N-23 and F-27 are of such nature, in particular N-23 with a half-life of 37.7 s and a halo radius of 6.07 fm is an excellent example of Samba-halo configuration. The fusion below the barrier of the Samba halo nuclei with heavy targets could reveal the so far elusive enhancement and a dominance of one-neutron over two-neutron transfers, in contrast to what was found recently for the Borromean halo nucleus He-6 + U-238.

Placas de aço inoxidável 316L aplicadas no reparo de fratura experimental diafisária do rádio e ulna de cães

O objetivo do presente trabalho foi o de estudar a resistência à corrosão em placas de aço inoxidável 316L, com diferentes tipos de acabamento e tratamento superficial, e a possível interferência dessa reação corrosiva na consolidação óssea. Utilizaram-se placas semi-acabadas, polidas, tratadas com jatos de microesferas de vidro e passivadas, as quais foram aplicadas na epífise distal do rádio de cães. Foram utilizados 12 animais, divididos em dois grupos, nos quais, após osteotomia bilateral do rádio e ulna, foram realizadas osteossínteses do rádio, totalizando 24 procedimentos. Avaliou-se a evolução clínica e radiográfica das regiões que receberam os implantes aos 30, 60, 90, 180, 240 e 360 dias. Os animais do grupo 1 (GI) foram sacrificados aos 180 dias e os do GII aos 360 dias para estudo histológico e de microscopia eletrônica de varredura do local da osteotomia sob a região dos implantes metálicos e para estudo da resistência à corrosão no organismo, pelos implantes metálicos, por meio de análises química e metalográfica (microscopia óptica e eletrônica de varredura e espectroscopia de espalhamento de energia por raios X). Os animais recuperaram a função dos membros operados 24 horas após a cirurgia. Radiograficamente, verificou-se a consolidação óssea em todos os animais. Macro e microscopicamente não foram observados sinais de corrosão nos implantes metálicos, exceto em uma placa passivada, aplicada no rádio esquerdo de um animal, na qual a corrosão foi detectada pela microscopia óptica e eletrônica de varredura. Este estudo permite concluir que as placas de aço inoxidável 316L, independente do acabamento superficial a que foram submetidas, não sofreram corrosão ou reações adversas e foram efetivas no tratamento das fraturas experimentais do rádio e ulna de cães.

Biocompatibilidade do cimento de fosfato de cálcio implantado no rádio de coelhos

OBJETIVO: Avaliar a biocompatibilidade do cimento de fosfato de cálcio, para verificar sua eficácia como possível substituto ósseo. MÉTODOS: No presente trabalho, foi utilizado cimento de fosfato de cálcio em rádio de 8 coelhos, separados em dois grupos (GI e GII), referentes aos tempos de observação de 12 e 26 semanas pós-operatórias, a fim de se observar as reações entre este biomaterial e o tecido ósseo do animal. Foram feitas análises radiográficas e de densitometria óptica, além de microscopia óptica e eletrônica de varredura. RESULTADOS: Observou-se, ao final do experimento, que o cimento à base de fosfato de cálcio foi parcialmente reabsorvido durante o tempo de observação de 26 semanas, apresentando biocompatibilidade, com ausência de reações indesejáveis que pudessem ser atribuídas aos implantes. CONCLUSÕES: O cimento à base de fosfato de cálcio foi biocompatível e parcialmente reabsorvido no período de 26 semanas de observação. Tempos maiores de observação são necessários para a avaliação da reabsorção.

Perfil radial e uniformidade de precipitação do aspersor NaanDanJain 427, em função da regulagem do defletor

The study aimed to evaluate the radial profile and the uniformity of water distribution of sprinkler manufactured by the company NaanDanJain, model 427 1/2 '' M and nozzle with 2.8 mm of internal diameter, operating at pressures of 150, 200, 300 and 400 kPa and five positions of the deflector (0, 20, 50, 80 and 100%). For the determination of the parameters evaluated, the grid method was used and with the help of computer application CATCH 3D, overlapping layers of water depths was calculated with ten spacing. The results show that the deflector adjustment influences the radius of wetness and the distribution profile while the uniformity of water application showed as an important mechanism, since it permits different behavior for the sprinkler, ensuring wide track of utilization of the equipment.

Two-dimensional electron states bound to an off-plane donor in a magnetic field

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

Schwarzschild generalized black hole horizon and the embedding space

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo das características magnéticas e absorvedoras das ferritas de nizn, niznmn, mnzn, nimg, nicuzn e nicuznmg obtidas via método do citrato precursor

Were synthesized systems Ni0,5Zn0,5Fe2O4, i0,2Zn0,5Mn0,3Fe2O4, Mn0,5Zn0,5Fe2O4, Ni0,5Mg0,5Fe2O4, Ni0,2Cu0,3Zn0,5Fe2O4 and Ni0,2Cu0,3Zn0,5Mg0,08Fe2O4, the precursors citrate method. The decomposition of the precursors was studied by thermogravimetric analysis and spectroscopy in the infrared region, the temperature of 350°C/3h. The evolution of the phases formed after calcinations at 350, 500, 900 and 1100ºC/3h was accompanied by X-ray diffraction using the Rietveld refinement to better identify the structures formed. The materials were also analyzed by scanning electron microscopy, magnetic measurements and analysis of the reflectivity of the material. The samples calcined at different temperatures showed an increase of crystallinity with increasing calcination temperature, verifying that for some compositions at temperatures above 500°C precipitates of second phase such as hematite and CuO. The compositions of manganese present in the structure diffusion processes slower due to the ionic radius of manganese is greater than for other ions substitutes, a fact that delays the stabilization of spinel structure and promotes the precipitation of second phase. The compositions presented with copper precipitation CuO phase at a temperature of 900 and 1100ºC/3h This occurs according to the literature because the concentration of copper in the structure is greater than 0.25 mol%. The magnetic measurements revealed features of a soft ferrimagnetic material, resulting in better magnetic properties for the NiZn ferrite and NiCuZnMg at high temperatures. The reflectivity measurements showed greater absorption of electromagnetic radiation in the microwave band for the samples calcined at 1100ºC/3h, which has higher crystallite size and consequently the formation of multi-domain, increasing the magnetization of the material. The results of absorption agreed with the magnetic measurements, indicating among the ferrites studied, those of NiZn and NiCuZnMg as better absorbing the incident radiation.

Extra dimensions at the CERN LHC via mini-black holes: Effective Kerr-Newman brane-world effects

We solve Einstein equations on the brane to derive the exact form of the brane-world-corrected perturbations in Kerr-Newman singularities, using Randall-Sundrum and Arkani-Hamed-Dimopoulos-Dvali (ADD) models. It is a consequence of such models that Kerr-Newman mini-black holes can be produced in LHC. We use this approach to derive a normalized correction for the Schwarzschild Myers-Perry radius of a static (4+n)-dimensional mini-black hole, using more realistic approaches arising from Kerr-Newman mini-black hole analysis. Besides, we prove that there are four Kerr-Newman black hole horizons in the brane-world scenario we use, although only the outer horizon is relevant in the physical measurable processes. Parton cross sections in LHC and Hawking temperature are also investigated as functions of Planck mass (in the LHC range 1-10 TeV), mini-black hole mass, and the number of large extra dimensions in brane-world large extra-dimensional scenarios. In this case a more realistic brane-effect-corrected formalism can achieve more precisely the effective extra-dimensional Planck mass and the number of large extra dimensions-in the Arkani-Hamed-Dimopoulos-Dvali model-or the size of the warped extra dimension-in Randall-Sundrum formalism.

Spinning Hopf solitons on S-3 x R

We consider a field theory with target space being the two dimensional sphere S-2 and defined on the space-time S-3 x R. The Lagrangean is the square of the pull-back of the area form on S-2. It is invariant under the conformal group SO(4, 2) and the infinite dimensional group of area preserving diffeomorphisms of S-2. We construct an infinite number of exact soliton solutions with non-trivial Hopf topological charges. The solutions spin with a frequency which is bounded above by a quantity proportional to the inverse of the radius of S-3. The construction of the solutions is made possible by an ansatz which explores the conformal symmetry and a U(1) subgroup of the area preserving diffeomorphism group.

Topological signatures in CMB temperature anisotropy maps

We propose an alternative formalism to simulate cosmic microwave background (CMB) temperature maps in Lambda CDM universes with nontrivial spatial topologies. This formalism avoids the need to explicitly compute the eigenmodes of the Laplacian operator in the spatial sections. Instead, the covariance matrix of the coefficients of the spherical harmonic decomposition of the temperature anisotropies is expressed in terms of the elements of the covering group of the space. We obtain a decomposition of the correlation matrix that isolates the topological contribution to the CMB temperature anisotropies out of the simply connected contribution. A further decomposition of the topological signature of the correlation matrix for an arbitrary topology allows us to compute it in terms of correlation matrices corresponding to simpler topologies, for which closed quadrature formulas might be derived. We also use this decomposition to show that CMB temperature maps of (not too large) multiply connected universes must show patterns of alignment, and propose a method to look for these patterns, thus opening the door to the development of new methods for detecting the topology of our Universe even when the injectivity radius of space is slightly larger than the radius of the last scattering surface. We illustrate all these features with the simplest examples, those of flat homogeneous manifolds, i.e., tori, with special attention given to the cylinder, i.e., T-1 topology.