Effects of contact resistance on thermal-conductivity of composite media with a periodic structure

The thermal conductivity of periodic composite media with spherical or cylindrical inclusions embedded in a homogeneous matrix is discussed. Using Green functions, we show that the Rayleigh identity can be generalized to deal with thermal properties ot these systems. A new calculating method for effective conductivity of composite media is proposed. Useful formulae for effective thermal conductivity are derived, and meanings of contact resistance in engineering problems are explained.

Coupled effects of mechanics, geometry, and chemistry on bio-membrane behavior

Lipid bilayer membranes are models for cell membranes--the structure that helps regulate cell function. Cell membranes are heterogeneous, and the coupling between composition and shape gives rise to complex behaviors that are important to regulation. This thesis seeks to systematically build and analyze complete models to understand the behavior of multi-component membranes.

We propose a model and use it to derive the equilibrium and stability conditions for a general class of closed multi-component biological membranes. Our analysis shows that the critical modes of these membranes have high frequencies, unlike single-component vesicles, and their stability depends on system size, unlike in systems undergoing spinodal decomposition in flat space. An important implication is that small perturbations may nucleate localized but very large deformations. We compare these results with experimental observations.

We also study open membranes to gain insight into long tubular membranes that arise for example in nerve cells. We derive a complete system of equations for open membranes by using the principle of virtual work. Our linear stability analysis predicts that the tubular membranes tend to have coiling shapes if the tension is small, cylindrical shapes if the tension is moderate, and beading shapes if the tension is large. This is consistent with experimental observations reported in the literature in nerve fibers. Further, we provide numerical solutions to the fully nonlinear equilibrium equations in some problems, and show that the observed mode shapes are consistent with those suggested by linear stability. Our work also proves that beadings of nerve fibers can appear purely as a mechanical response of the membrane.

Problemen Ebazpena Lehen Hezkuntzan

Lan honen helburua, EAE-ko curriculuma oinarritzat hartuz, Lehen Hezkuntzako testuliburuetan sormena eta intuizioa garatzen diren problemak lantzen diren, aztertu eta analizatzea da. Horrez gain, testuliburuan atal honetan gabeziak dituzten haur talde batean, mota hauetako problemak praktikan jarriko dira, beraien jarrera eta erantzuna aztertuz.

Avaliação teórica, numérica e probabilística de fundações tracionadas.

A geotecnia constitui uma disciplina relativamente recente na área da engenharia civil, e dessa disciplina faz parte um capítulo ainda menos estudado que trata de fundações submetidas a esforços de tração. O presente trabalho deriva do conjunto de provas de cargas realizado para um importante projeto de linhas de transmissão que permitiu a aferição da teoria de capacidade de carga à tração da Universidade de Grenobel, cujos estudos comparativos mostram bons resultados para fins de aplicações práticas. De posse da extensa documentação técnica produzida e documentada por esse estudo foi possível comparar os resultados obtidos pelas provas de cargas e os resultados teóricos com os resultados das modelagens 2D axisimetricas por elementos finitos. Além dessas análises, foi possível verificar a variação da resistência à tração através de análises paramétricas realizadas a partir da variação da coesão e do ângulo de atrito. Os estudos apresentados reafirmam a confiabilidade das teorias da Universidade de Grenoble, que contemplam a simplicidade desejada às aplicações de cunho prático, com resultados satisfatórios em relação àqueles obtidos nos ensaios de tração. Por outro lado, as análises paramétricas realizadas indicaram a tendência de comportamento que a resistência à tração deve apresentar para diferentes parâmetros do solo. O conhecimento dessas tendências permite ao projetista avaliar os fatores de segurança sob ponto de vista probabilístico, ou seja, permite o emprego de fatores de segurança com o conhecimento da probabilidade de ruína associada. As análises probabilísticas foram traçadas a partir do emprego de funções genéricas de várias variáveis no formato FOSM (First Order Second Moment) que fornecem soluções aproximadas para o cálculo de desvio padrão quando não existe uma amostragem representativa. Ao término das análises, obteve-se como resultado, o mapa comparativo da probabilidade de ruína para os mesmos fatores de segurança empregados com base em resistências estimadas através de diferentes métodos de cálculos (Universidade de Grenoble e modelagem computacional).

A pós-graduação em Estudos de Problemas Brasileiros na UERJ: uma reflexão sociológica sobre um projeto de socialização política no Brasil

Esta tese tem como objetivo principal analisar o processo de montagem e desmontagem de um projeto de pós-graduação em Estudo de Problemas Brasileiros, desenvolvido na UERJ em meados dos anos 70, que visava a socialização política dos jovens na ideologia do regime militar. A UERJ foi berço para o desenvolvimento dos cursos de Especialização e Mestrado em EPB, que sobreviveram até os primeiros anos do regime democrático, nos anos 80. Defende-se nesta tese que a pós-graduação em EPB da UERJ expressa o transplante de um projeto de Mestrado em EPB criado na Escola Superior de Guerra e fundamentado na Doutrina de Segurança Nacional, com vistas a garantir a reprodução da ideologia do regime militar, através da projeção sobre o campo educacional-universitário. Para compreender o referido processo de transplante, com seus respectivos interesses, mostrou-se necessário explicitar as relações de colaboração existentes entre autoridades da UERJ e da ESG a partir dos anos 60 e as próprias condições de possibilidade para a UERJ, e não outra universidade, ter sido palco para o estabelecimento dessas relações e do desenvolvimento da única experiência de pós-graduação stricto sensu em EPB no Brasil. Esta tese sustenta-se sobre a análise de fontes primárias relativas aos cursos de Especialização e Mestrado em EPB da UERJ e aos cursos desenvolvidos na ESG no início dos anos 70. Fontes secundárias também foram importantes para remontar a história da UERJ, do regime militar e do Estudo de Problemas Brasileiros no país. O marco temporal deste estudo compreende cerca de duas décadas, indo do final dos anos 60, quando as relações entre civis e militares da UERJ e ESG começaram a ser tecidas, até o final dos anos 80, quando foram extintos os cursos de Especialização e Mestrado em EPB na UERJ.

The SD-prekernel for TU games

We introduce and analyze a new solution concept for TU games:The Surplus Distributor Prekernel. Like the prekermel, the new solu- tion is based on the an alternative motion of complaint of one player against other with respect to an allocation. The SD-prekernel contains the SD-prenucleolus and they coincide in the class of convex games. This result allows us to prove that in bankruptcy problems the SD-prekernel and the Minimal Overlapping rule select the same allocation.

Estudo sobre Produção mais Limpa (P+L) aplicado a um serviço de referência de uma Instituição de Ensino e Pesquisa - Rio de Janeiro (RJ).

O objetivo deste trabalho foi avaliar a potencialidade de implantação da Produção Mais Limpa (P+L), através do estudo de caso em Laboratório Biomédico de Referência em uma instituição pública de ensino e pesquisa localizada no Rio de Janeiro. Esta investigação é exploratória e analítica, utilizando-se como instrumentos a revisão bibliográfica e documental, a observação direta e a entrevista com aplicação de questionários voltados aos responsáveis pela área ambiental do laboratório pesquisado. A análise foi realizada confrontando-se os dados levantados com as recomendações da metodologia de P+L, identificando-se as lacunas e oportunidades para a melhoria dos serviços e processos de trabalho. O laboratório possui instalações modernas, organização, sistemas de avaliação da matéria-prima e insumos usados, além do gerenciamento dos resíduos. Contudo, nem todos os procedimentos são validados ou estão adequados às normas. Em geral, problemas em laboratórios dizem respeito ao uso excessivo de substâncias perigosas e ao manejo inadequado de resíduos, o qual pode ser contornado com a P+L, tendo como enfoque a prevenção da poluição e a minimização na fonte geradora. A redução do consumo de materiais e insumos, além da implantação de mudanças nos processos de trabalho, podem diminuir os custos financeiros e os impactos ambientais, como foi demonstrado no estudo. Para a melhoria da gestão dos laboratórios, recomenda-se a continuidade na aquisição, manutenção de equipamentos e infraestrutura. É importante a divulgação de informações ambientais e treinamento permanente para funcionários e alunos. A Sustentabilidade Ambiental só pode ser alcançada quando for bem entendida e absorvida por todos, sendo a alta administração das instituições a maior responsável para liderar esse processo. Para estudos futuros, propõe-se melhor definição e ampliação dos indicadores para o monitoramento e aprimoramento da gestão ambiental. Complementarmente, indicam-se estudos sobre a aquisição de conceitos pelos atores sobre a P+L e como eles podem contribuir com a Sustentabilidade Ambiental e a melhoria no ambiente de trabalho. Espera-se que esta pesquisa auxilie com o aperfeiçoamento da gestão no laboratório estudado e em instituições similares que a venham implantar a P+L.

Da crítica à relação sociedadenatureza no ensino de Geografia à crítica da questão ambiental na mídia

O ensino de Geografia defrontase com inúmeros desafios no que compete à formação de cidadãos com efetiva atuação social. Neste estudo, apontase, como um destes desafios, o raciocínio espacial, tendo como ponto de partida a compreensão multiescalar e multifacetada da questão ambiental por meio do reconhecimento dos diversos discursos e significados que permeiam essa questão. A mídia constituise, nos últimos tempos, em expressiva instância para a produção de sentidos e de representações acerca do que vem a constituir esse debate, tendo o docente um papel indispensável na mediação da prática educativa e na problematização dos processos que se pretendem hegemônicos. Considerando essas questões, este estudo discute o movimento a ser estabelecido da crítica à relação sociedadenatureza no ensino de Geografia à crítica da questão ambiental apresentada pela mídia. Para tal, desenvolveuse uma metodologia de pesquisa que, envolvendo professores e alunos, buscou confrontar as concepções e práticas enunciadas como as responsáveis pelo debate ambiental em sala de aula com a questão ambiental difundida pela mídia, sendo observados como principais aspectos: a persistente dicotomia sociedade versus natureza como a principal responsável pela dificuldade de professores e alunos na análise da questão ambiental; o não reconhecimento, por parte dos professores, de que essa dicotomia ainda se faz latente no pensar e no fazer geográfico na escola; a carência de uma mediação pedagógica entre o material da mídia e o conhecimento geográfico incorrendo na não problematização de importantes elementos concernentes à questão ambiental; as informações ambientais da mídia têmse sobreposto ao conhecimento geográfico do ambiente a ser pautado na relação sociedadenatureza; o reprodutivismo dos discursos e representações mediáticos sobre a natureza, o ambiente e o espaço pelos alunos. Portanto, a partir dessas constatações, concluise que as percepções da questão ambiental, deslocadas da compreensão analítica e crítica da relação sociedadenatureza na contemporaneidade, podem conduzir a interpretações fragmentárias e simplificadoras do espaço. Como contrapontos a essa perspectiva, são apresentados aspectos das teorias da complexidade (Edgar Morin) e da totalidade (na concepção geográfica de Milton Santos) como importantes alternativas analíticas para o combate da visão dicotômica homem (sociedade) versus meio (natureza) e, por conseguinte, para o fortalecimento da compreensão do espaço enquanto uma totalidade dialética.

Otimização global topográfica aplicada a problemas de otimização com restrições de igualdade e desigualdade

Os métodos de otimização que adotam condições de otimalidade de primeira e/ou segunda ordem são eficientes e normalmente esses métodos iterativos são desenvolvidos e analisados através da análise matemática do espaço euclidiano n-dimensional, o qual tem caráter local. Esses métodos levam a algoritmos iterativos que são usados para o cálculo de minimizadores globais de uma função não linear, principalmente não-convexas e multimodais, dependendo da posição dos pontos de partida. Método de Otimização Global Topográfico é um algoritmo de agrupamento, o qual é fundamentado nos conceitos elementares da teoria dos grafos, com a finalidade de gerar bons pontos de partida para os métodos de busca local, com base nos pontos distribuídos de modo uniforme no interior da região viável. Este trabalho tem como objetivo a aplicação do método de Otimização Global Topográfica junto com um método robusto e eficaz de direções viáveis por pontos-interiores a problemas de otimização que tem restrições de igualdade e/ou desigualdade lineares e/ou não lineares, que constituem conjuntos viáveis com interiores não vazios. Para cada um destes problemas, é representado também um hiper-retângulo compreendendo cada conjunto viável, onde os pontos amostrais são gerados.

Nonsmooth geometry and collapse of flexible structures under smooth loads

While static equilibria of flexible strings subject to various load types (gravity, hydrostatic pressure, Newtonian wind) is well understood textbook material, the combinations of the very same loads can give rise to complex spatial behaviour at the core of which is the unilateral material constraint prohibiting compressive loads. While the effects of such constraints have been explored in optimisation problems involving straight cables, the geometric complexity of physical configurations has not yet been addressed. Here we show that flexible strings subject to combined smooth loads may not have smooth solutions in certain ranges of the load ratios. This non-smooth phenomenon is closely related to the collapse geometry of inflated tents. After proving the nonexistence of smooth solutions for a broad family of loadings we identify two alternative, critical geometries immediately preceding the collapse. We verify these analytical results by dynamical simulation of flexible chains as well as with simple table-top experiments with an inflated membrane.

UK-NEES - Distributed hybrid testing between Bristol, Cambridge and Oxford Universities: Connecting structural dynamics labs to a geotechnical centrifuge

Distributed hybrid testing is a natural extension to and builds upon the local hybrid testing technique. Taking advantage of the hybrid nature of the test, it allows a sharing of resources and expertise between researchers from different disciplines by connecting multiple geographically distributed sites for joint testing. As part of the UK-NEES project, a successful series of three-site distributed hybrid tests have been carried out between Bristol, Cambridge and Oxford Universities. The first known multi-site distributed hybrid tests in the UK, they connected via a dedicated fibre network, using custom software, the geotechnical centrifuge at Cambridge to structural components at Bristol and Oxford. These experiments were to prove the connection and useful insights were gained into the issues involved with this distributed environment. A wider aim is towards providing a flexible testing framework to facilitate multi-disciplinary experiments such as the accurate investigation of the influence of foundations on structural systems under seismic and other loading. Time scaling incompatibilities mean true seismic soil structure interaction using a centrifuge at g is not possible, though it is clear that distributed centrifuge testing can be valuable in other problems. Development is continuing to overcome the issues encountered, in order to improve future distributed tests in the UK and beyond.

Time-optimal control of a 3-level quantum system and its generalization

We solve the problem of steering a three-level quantum system from one eigen-state to another in minimum time and study its possible extension to the time-optimal control problem for a general n-level quantum system. For the three-level system we find all optimal controls by finding two types of symmetry in the problems: ℤ × S3 discrete symmetry and 51 continuous symmetry, and exploiting them to solve the problem through discrete reduction and symplectic reduction. We then study the geometry, in the same framework, which occurs in the time-optimal control of a general n-level quantum system. Copyright ©2007 Watam Press.

Photoluminescence of AlGaAs/InGaAs/GaAs pseudomorphic HEMTs with different thickness of spacer layer

The photoluminescence spectra of the single delta -doped AlGaAs/InGaAs/GaAs pseudomorphic HEMTs with different thickness of spacer layer were studied. There are two peaks in the PL spectra of the structure corresponding to two sub-energy levels of the InGaAs quantum well. It was found that the photoluminescence intensity ratio of the two peaks changes with the spacer thickness of the pseudomorphic HEMTs. The reasons were discussed. The possible use of this phenomenon in optimization of pseudomorphic HEMTs was also proposed. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

非言语学习不良青少年空间关系推理及其影响因素研究

It has reported that individuals with nonverbal learning disabilities (NLD) have deficits in visual-spatial organization and strengths in rote language abilities. At present, there are few studies on higher order cognitive abilities of adolescents with NLD, such as the reasoning about spatial relations. The study sampled three groups: a normal group (a control group, C), a nonverbal learning disabilities group (NLD), and a verbal learning disabilities group (VLD). The aim of this study was to examine spatial and nonspatial relation reasoning abilities in adolescents with NLD under figure and word conditions, and assessed the relative involvement of different working memory components in four types of reasoning tasks: reasoning about figure-spatial, figure-nonspatial, verbal-spatial, and verbal-nonspatial relations. Using the double-tasks methodology, visual, spatial, central-executive, and phonological loads were realized. We tried to find how working memory components impact on adolescents with NLD spatial and nonspatial reasoning. The main results of present research are as follows. (1) The NLD group didn’t differ from normal group on reasoning about figure-nonspatial relations. The NLD group scored lower than the C group in spatial problems. So, adolescents with NLD showed a dissociation between spatial and non-spatial relation reasoning. They scored higher in non-spatial problems than in spatial ones. Adolescents with VLD developed well in reasoning about figure-nonspatial relations, but showed deficits in other three tasks. (2) For each reasoning task, the difficult of four types of reasoning problem had different changing trend. For figure and verbal spatial problems, mental model approach can interpret performance of the four problems well. For verbal nonspatial problems, a logical rule approach can interpret performance of the four problems well. (3) Adolescents with NLD did not differ from adolescents with VLD and normal adolescents in phonological, central-executive, and visual dual tasks. But the NLD group had lower performance than the other two groups in spatial dual task. The results showed a dissociation between visual and spatial working memory in NLD group. The VLD group only experienced deficits in central-executive subsystem. (4) The studies found that spatial reasoning mainly loaded spatial working memory, whist the involvement of spatial resources in nonspatial reasoning was little. Visual working memory mainly involved in reasoning about spatial and figure-nonspatial relations, especially in figure-nonspatial problems, and had few impacts on verbal-nonspatial reasoning. Central executive system was involved in all reasoning tasks. The role of phonological loop in the reasoning tasks required further explored. (5) According to the findings, we concluded that the deficits in spatial working memory resulted in poor spatial reasoning abilities for teenagers with NLD, whist because of the limited central executive capability, teenagers with VLD showed poor reasoning abilities. (6) The three groups can used multiple strategies during the reasoning process. They didn’t differ from each other in reasoning strategies. They all used mental model strategy to solve figure and verbal spatial problems, and used logic rule strategy to solve verbal nonspatial problems.

亲子依恋对大学生人际关系影响的性别效应

Parent-child attachment refers to the emotional bond that forms between parent and child, which has great influences on the child’s interpersonal development. Present study applied both correlation method and secure attachment memory activation method to investigate the “gender relation effects” of parent-child attachment’s influences on college students’ close relationships, general attachment representation, and emotion and social loneliness. The basic hypotheses on “gender relation” were set as: “same-sex” parent-child attachment has more influences on college students’ “same-sex” interpersonal relationships, while “opposite-sex” parent-child attachment has more influences on college students’ “opposite-sex” interpersonal relationships. Major findings includes: 1. There was weak correlation of attachment security between father-child and mother-child relationships. The findings indicated that, among college students, the security of “opposite-sex” parent-child attachment representation is higher to some extent than that of “same-sex” parent-child attachment representation. 2. There were significant correlations between parent-child attachment and college students’ attachment anxiety in close relationships. Major findings indicated that “opposite-sex” parent-child attachment security negatively predicts college students’ attachment anxiety in both “same-sex” and “opposite-sex” close relationships. 3. Gender relation effects were significant in the correlations between parent-child attachment and college students’ level of avoidant attachment representation. “Same-sex” parent-child attachment security positively predicted avoidant attachment level in college students’ “same-sex” close relationships, while “opposite-sex” parent-child attachment security positively predicted avoidant attachment level in “opposite-sex” close relationships. 4. Parent-child attachment security memory activation had significant influences on college students’ general attachment representation, in which gender relation effects indicated that: the memory activation of father-child attachment security significantly increases participants’ security of self-model in general attachment representation to “male others”; while the memory activation of mother-child attachment security significantly increase participants’ security of others-model in general attachment representation to “female others”. 5. For male college students, father-son attachment security negatively predicted their emotion and social loneliness. For female college students, father-daughter attachment security negatively predicted their emotion loneliness, while mother-daughter attachment security negatively predicted their social loneliness. Attachment security memory activation had significant influences on college students’ social loneliness, in which gender relation effects was confirmed in that only father-child attachment security memory activation significantly decreased male participants’ level of social loneliness. The results indicated that gender relation effects are significant in the influences of parent-child attachment on college students’ interpersonal relationship representations, especially when the level of avoidant of attachment in college students’ close relationships was predicted by parent-child attachment representation, and when the memory activation of parent-child attachment influenced college students’ general attachment representation. The present study confirmed to some extent that gender relation consistency exists in attachment representations among different interpersonal relations, and serves as a new model for analysis of gender differences in the research fields. In the present study, however, gender relation effects were not confirmed in all the interpersonal relationship representations, which indicated the complexity in the problems of gender differences in the research fields of close relationships.