Tilted excitation implies odd periodic resonances

This work was supported by the Brazilian agencies FAPESP and CNPq. MSB also acknowledges the Engineering and Physical Sciences Research Council grant Ref. EP/I032606/1. GID thanks Felipe A. C. Pereira for fruitful discussions.

Avaliação de métodos numéricos de análise linear de estabilidade para perfis de aço formados a frio.

Para o projeto de estruturas com perfis de aço formados a frio, é fundamental a compreensão dos fenômenos da instabilidade local e global, uma vez que estes apresentam alta esbeltez e baixa rigidez à torção. A determinação do carregamento crítico e a identificação do modo de instabilidade contribuem para o entendimento do comportamento dessas estruturas. Este trabalho avalia três metodologias para a análise linear de estabilidade de perfis de aço formados a frio isolados, com o objetivo de determinar os carregamentos críticos elásticos de bifurcação e os modos de instabilidade associados. Estritamente, analisa-se perfis de seção U enrijecido e Z enrijecido isolados, de diversos comprimentos e diferentes condições de vinculação e carregamento. Determinam-se os carregamentos críticos elásticos de bifurcação e os modos de instabilidade globais e locais por meio de: (i) análise com o Método das Faixas Finitas (MFF), através do uso do programa computacional CUFSM; (ii) análise com elementos finitos de barra baseados na Teoria Generalizada de Vigas (MEF-GBT), via uso do programa GBTUL; e (iii) análise com elementos finitos de casca (MEF-cascas) por meio do uso do programa ABAQUS. Algumas restrições e ressalvas com relação ao uso do MFF são apresentadas, assim como limitações da Teoria Generalizada de Viga e precauções a serem tomadas nos modelos de cascas. Analisa-se também a influência do grau de discretização da seção transversal. No entanto, não é feita avaliação em relação aos procedimentos normativos e tampouco análises não lineares, considerando as imperfeições geométricas iniciais, tensões residuais e o comportamento elastoplástico do material.

Estudo experimental do fenômeno de vibração induzida por vórtices em cilindro rígido livre para oscilar com dois graus de liberdade.

O fenômeno de vibração induzida por vórtices (VIV) é um problema fundamental dentro da Mecânica dos Fluidos e um exemplo importante de interação fluido-estrutura. Esta tese investiga fenômeno de VIV quando um cilindro rígido, submetido a escoamento uniforme, está livre para oscilar na direção transversal e alinhada com a corrente incidente. A tese foi estruturada ao redor de sete perguntas relacionadas ao fenômeno de VIV: 1) O fenômeno e os resultados experimentais são repetitivos? 2) Como ocorre a transição entre ramos de resposta? 3) Qual é o papel da inércia da estrutura oscilante? 4) Qual é o papel de sua rigidez? 5) Quais são as frequências naturais mais importantes da estrutura? 6) Quais padrões de esteira se desenvolvem para VIV com dois graus de liberdade? 7) Quais são os efeitos do movimento na direção alinhada com a corrente no processo de formação e desprendimento de vórtices? O fenômeno de VIV é estudado de maneira experimental em uma base elástica pendular capaz de oscilar com o mesmo momento de inércia e frequência natural nas duas direções. Os experimentos de VIV foram realizados em canal de água recirculante e com diferentes condições de inércia e rigidez. A técnica de velocimetria por imagem de partículas foi usada e permitiu identificar diferentes padrões de esteira de vórtices. Verificou-se que o VIV é repetitivo a nível de amplitudes médias e frequências dominantes. A transição dos ramos pode ocorrer de maneira intermitente ou com histerese. Os parâmetros de inércia e rigidez da estrutura são capazes de mudar o regime de oscilação e, para algumas condições, suprimir as vibrações alinhadas com a corrente. Dentre os padrões de esteira observados, um deles não havia sido relatado na literatura e é definido nesta tese. O novo modo de emissão apresenta dois vórtices com circulação oposta e elevada intensidade emitidos por ciclo. A influência da direção alinhada com o escoamento está relacionada a dois efeitos: a velocidade relativa entre o cilindro e o fluido, responsável pelo aumento da circulação dos vórtices na esteira, e o ângulo de fase do movimento nas direções alinhada e transversal, capaz de mudar o processo de formação dos vórtices.

Controle de um pêndulo invertido com 6 graus de liberdade e rodas de reação.

Nesta dissertação, um tipo diferente de pêndulo invertido controlado por rodas de reação é apresentado. Sua principal diferença está em seu ponto de articulação, que é constituído por uma junta esférica que permite com que o pêndulo gire em torno de seus três eixos. Além disso, três rodas de reação são utilizadas para seu controle e estabilização. Primeiramente, um modelo do sistema é obtido a partir das equação de Euler-Lagrange, das leis de Newton e das leis de Kirchhoff. Em seguida, uma lei de controle que assegura a estabilização assintótica do sistema em um grande domínio é proposta. Por fim, simulações são realizadas para validar o controlador projetado. Esse sistema possui diversas características interessantes, tanto do ponto de vista teórico como do ponto de vista de pesquisa. Do ponto de vista teórico, o sistema é nãolinear e suas entradas são fortemente acopladas, o que torna particularmente adequado para o processo de projeto e implementação de diversas técnicas de estabilização. Do ponto de vista de pesquisa, são consideradas duas técnicas de controle não linear: linearização padrão e linearização exata. Para que o sistema seja robusto e não desperdice energia, essas duas leis de controle diferentes são comutadas para a obtencão de um número suficiente de domínio de estabilidade.

Determinação analítica da correção de hélice em um par engrenado devido ao efeito da flexo-torção.

O foco do presente trabalho é estudar a intensificação da pressão de contato entre os dentes de duas engrenagens cilíndricas de dentes retos, que ocorre por causa do deslocamento dos componentes de um redutor de velocidades. Essa intensificação ocorre inclusive em um redutor fabricado sem quaisquer erros de usinagem ou de montagem. A correção de hélice é uma usinagem realizada na superfície do dente da engrenagem que compensa os deslocamentos dos eixos e engrenagens, devido à flexão e à torção, e os deslocamentos dos dentes das engrenagens, devido à flexão e à pressão de contato. Foram estudados efeitos importantes para essa correção de hélice em um redutor de velocidades. Com isso, foi desenvolvido um modelo analítico que calcula a correção necessária para diminuir esse intensificador de pressão de contato em função dos deslocamentos citados acima. Esse modelo analítico foi comparado com um modelo analítico da literatura e com o software comercial RIKOR®. Os resultados de correção de hélice propostos são similares aos da literatura e do RIKOR® com exceção das bordas das engrenagens, aonde existem algumas divergências. Posteriormente, foi desenvolvido um modelo sólido de engrenagem com o perfil evolvente e com as correções de hélice calculadas analiticamente. Este modelo tridimensional (3D) foi elaborado usando os softwares SolidWorks® e Inventor® e simulado por elementos finitos por meio do software ANSYS®. Verificou-se que as três correções de hélice - a proposta, a da literatura e a do RIKOR® - realmente diminuem a intensificação de pressão de contato no flanco do dente da engrenagem. Por fim, foi possível visualizar que a correção proposta nesta dissertação é 3% mais efetiva que a proposta pela literatura e pelo RIKOR® para o caso analisado.

High speed imaging and algorithms for non invasive vibrations measurement

Comunicación presentada en EVACES 2011, 4th International Conference on Experimental Vibration Analysis for Civil Engineering Structures, Varenna (Lecco), Italy, October 3-5, 2011.

Cyclobutadiene automerization and rotation of ethylene: Energetics of the barriers by using Spin-polarized wave functions

Spin-projected spin polarized Møller–Plesset and spin polarized coupled clusters calculations have been made to estimate the cyclobutadiene automerization, the ethylene torsion barriers in their ground state, and the gap between the singlet and triplet states of ethylene. The results have been obtained optimizing the geometries at MP4 and/or CCSD levels, by an extensive Gaussian basis set. A comparative analysis with more complex calculations, up to MP5 and CCSDTQP, together with others from the literature, have also been made, showing the efficacy of using spin-polarized wave functions as a reference wave function for Møller–Plesset and coupled clusters calculations, in such problems.

Méthode Fanjul: dosage pondéral des bétons légers et lourds

La détermination directe des caractéristiques de cisaillement des bétons par des essais universels est un problème qui reste encore une préoccupation majeure des chercheurs. La plupart des études disponibles consistent à appliquer un couple de torsion à un cylindre creux ayant un rapport épaisseur/rayon le plus faible possible. Ceci pour pouvoir élaborer un critère lié au comportement du matériau et non de la structure (Fourd et al. 1982). Cependant, ces essais peuvent présenter des dispersions liées aux problèmes de fragilité à la rupture ou de non homogénéité du matériau au sein de la paroi (Gotuwka et al. 1999). Pour cela, un dispositif expérimental original a été utilisé et qui consiste en la création de deux zones de contrainte nulle par l’emplacement de corps déformables au moment du coulage de l’éprouvette. De nouvelles conditions aux frontières sont créées permettant de transformer la sollicitation de compression en cisaillement plan sur une zone bien déterminée. L’utilisation de cette technique permet la détermination de l’influence de l’inclinaison du plan de rupture sur le comportement du béton en cisaillement. Le dispositif permet d’assurer la perpendicularité NOvEMBRE 2012 5 des génératrices du cylindre ainsi que la répartition et l’homogénéité des contraintes.

Intramolecular surfaces for vicinal proton–proton coupling constants 3JHH

Equations for the intramolecular surfaces of the 3JHH coupling constants in ethane, ethylene, and acetylene are formulated, and the corresponding coefficients are estimated from calculations at the DFT/B3LYP level. The chosen variables are changes in bond lengths, in the torsion angle φ between the coupled protons Ha and Hb, in bond angles, and in dihedral angles. The 3JHH surface of ethane is formulated as an extended Karplus equation with the coefficients of a truncated Fourier series on the torsion angle φ expanded as second-order Taylor series in the chosen variables taking into account the invariance of 3JHH under reflections and rotations of nuclear coordinates. Partial vibrational contributions from linear and square terms corresponding to changes in the geometry of the Ha − Ca − Cb − Hb fragment are important while those from cross terms are small with a few exceptions. The 3JHH surface of ethane is useful to predict contributions to 3JHH from changes in local geometry of derivatives but vibrational contributions are predicted less satisfactorily. The predicted values at the B3LYP/BS2 level of the 3JHH couplings (vibrational contributions at 300 K) from equilibrium geometries are 9.79 (−0.17) for acetylene, and 17.08 (1.93) and 10.73(0.93) for the trans and cis couplings of ethylene.

Genetically engineered silk and genipin-enhanced fibrin hydrogel for annulus fibrosus repair

INTRODUCTION: Around 80% of people are affected by low back pain at least once in their life, often caused by trauma provoking intervertebral disc (IVD) herniation and/or IVD degeneration. Apart from some promising approaches for nucleus pulposus repair, so far no treatment or repair is available for the outer fibrous tissue, annulus fibrosus (AF). We aimed for sealing and repairing an AF injury in a bovine IVD organ culture model in vitro over 14 days under different loading conditions. For this purpose, a silk fleece composite from Bombyx mori silk was combined with genipin-enhanced fibrin hydrogel [1]. METHODS: Bovine IVDs of 12-17 months old animals were isolated by first removing all surrounding tissue, followed by cutting out the IVDs [2]. Culturing of discs occurred in high glucose Dulbecco's Modified Eagle Medium (HG-DMEM) supplemented with 5% serum as previously described. On the next day, injury was induced using a 2mm biopsy punch (Polymed, Switzerland). The formed cavity was filled with (0.4%) genipin-enhanced human based fibrin hydrogel (35- 55mg/mL human fibrinogen, Baxter, Austria) and sealed with a silk fleece-membrane composite (Spintec Engineering, Germany). Different culture conditions were applied: free swelling, static diurnal load of 0.2MPa for 8h/d and complex loading at 0.2MPa compression combined with ± 2° torsion at 0.2Hz for 8h/d. Complex loading was applied by a custom built 2 degree of freedom bioreactor [3]. After 14 days of culture cell activity was determined with resazurin assay. Additionally, glycosaminoglycan (dimethyl-methylene blue), DNA (Hoechst) and collagen content (hydroxy-proline) were determined. Finally, real-time qPCR of major IVD marker genes was performed. RESULTS: The silk seal closing the injury site could successfully withstand the forces of all three loading conditions with no misplacement over the two weeks’ culture. Nevertheless, disc height of the repaired discs did not significantly differ from the injured group. The disc phenotype could be maintained as demonstrated by biochemical analysis of gene expression, cell activity, DNA-, collagen- and GAG content. The silk itself was evaluated to be highly biocompatible for hMSC, as revealed by cytotoxicity assays. DISCUSSION & CONCLUSIONS: The silk can be considered a highly-elastic and biocompatible material for AF closure and the genipin-enhanced fibrin hydrogel has also good biomechanical properties. However, the cyto-compatibility of genipin seems rather poor and other hydrogels and/or cross-linkers should be looked into. REFERENCES: 1 C.C. Guterl et al. (2014) Characterization of Mechanics and Cytocompatibility of Fibrin Genipin Annulus Fibrosus Sealant with the Addition of Cell Adhesion Molecules, Tissue Eng Part A 2 S.C. Chan, B. Gantenbein-Ritter (2012) Preparation of intact bovine tail intervertebral discs for organ culture, J Vis Exp 3 B Gantenbein et al. (2015) Organ Culture Bioreactors - Platforms to Study Human Intervertebral Disc Degeneration and Regenerative Therapy, Curr Stem Cell Res Ther [epub ahead of print] ACKNOWLEDGEMENTS: This project is supported by the Gebert Rüf Stiftung project # GRS-028/13.

Recherches expérimentales sur le mouvement simultané d'un pendule et de ses supports,

Mode of access: Internet.

Tales from "Blackwood"; being the most famous series of stories ever published, especially selected from that celebrated English publication.

v.l. Francillon, R.E. Left-handed Elsa. The great earthquake at Lisbon. Lever, Charles. Some one pays. Sir Tray: an Arthurian idyl.--v.2. Hamley, E.B. Shakespeare's funeral. Lockhart, L.W.M. A night with the Volunteers of Strathkinahan. The philosopher's baby. Oliphant, M.O.W. The secret chamber.--v.3 Majendle, Lady Margaret. A French speculation. Moncrieff, H.J. Rufus Hickman of St. Botolph's. Lewis. C.L. Hans Preller: a legend of the Rhine falls. Kingsley, Maurice. The Puerto de Medina. Harcourt, Alfred. Jack and Minory.--v.4. Considine, Bob. What I did at Belgrade. Shand, A.I. Wrecked off the Riff coast. Dollie and the two Smiths. Majendle, Lady Margaret. A railway journey.--v.5. The missing bills: an unsolved mystery. Cheadle, W.B. My hunt of the silver fox. Narrative of Prince Charlie's escape, by one of his companions. A Fenian alarm. Lindau, Rudolph. The philosopher's pendulum.--v.6. The battle of Dorking. Late for the train. Aytoun, W.E. ...

Account of the operations of the Great trigonometrical survey of India ...

XVIII. Astronomical observations for latitude made during the period 1885 to 1895 and deduced values of the deflections of the plumb-line. Prepared under the directions of...S.G. Burrard. 1906.--XIX. Levelling of precision in India (1858-190) by S.G. Burrard..1910.--XIXA. Descriptions and heights of bench-marks on southern lines of levelling. Prepared under the directions of S.G. Burrard. 1910.--XIXB. Descriptions and heights of bench-marks on the northern lines of levelling. Prepared under the directions of S.G. Burrard. 1910.

Practical solution of torsional vibration problems, with examples from marine, electrical, aeronautical, and automobile engineering practice,

"Printed in Great Britain."

Tales,

The fall of the house of Usher.--The masque of the Red Death.--The pit and the pendulum.--The black cat.--The facts in the case of M. Valdemar.--The gold bug.--The murders in the Rue Morgue.