Educating for earthquake science and risk in a tectonically slowly deforming region

Over the past decade, scientists have been called to participate more actively in public education and outreach (E&O). This is particularly true in fields of significant societal impact, such as earthquake science. Local earthquake risk culture plays a role in the way that the public engages in educational efforts. In this article, we describe an adapted E&O program for earthquake science and risk. The program is tailored for a region of slow tectonic deformation, where large earthquakes are extreme events that occur with long return periods. The adapted program has two main goals: (1) to increase the awareness and preparedness of the population to earthquake and related risks (tsunami, liquefaction, fires, etc.), and (2) to increase the quality of earthquake science education, so as to attract talented students to geosciences. Our integrated program relies on activities tuned for different population groups who have different interests and abilities, namely young children, teenagers, young adults, and professionals.

Magma flow pattern in dykes of the Azores revealed by ansiotropy of magnetic susceptibility

The localization of magma melting areas at the lithosphere bottom in extensional volcanic domains is poorly understood. Large polygenetic volcanoes of long duration and their associated magma chambers suggest that melting at depth may be focused at specific points within the mantle. To validate the hypothesis that the magma feeding a mafic crust, comes from permanent localized crustal reservoirs, it is necessary to map the fossilized magma flow within the crustal planar intrusions. Using the AMS, we obtain magmatic flow vectors from 34 alkaline basaltic dykes from São Jorge, São Miguel and Santa Maria islands in the Azores Archipelago, a hot-spot related triple junction. The dykes contain titanomagnetite showing a wide spectrum of solid solution ranging from Ti-rich to Ti-poor compositions with vestiges of maghemitization. Most of the dykes exhibit a normal magnetic fabric. The orientation of the magnetic lineation k1 axis is more variable than that of the k3 axis, which is generally well grouped. The dykes of São Jorge and São Miguel show a predominance of subhorizontal magmatic flows. In Santa Maria the deduced flow pattern is less systematic changing from subhorizontal in the southern part of the island to oblique in north. These results suggest that the ascent of magma beneath the islands of Azores is predominantly over localized melting sources and then collected within shallow magma chambers. According to this concept, dykes in the upper levels of the crust propagate laterally away from these magma chambers thus feeding the lava flows observed at the surface.

A study on metallurgy and corrosion of ancient copper-based artefacts from the portuguese territory

Dissertação apresentada para a obtenção do Grau de Doutor em Conservação e Restauro, especialidade Ciências da Conservação, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Tectónica da cadeia da Arrábida

Geociências, Museu Nac. Hist. Nat. Univ. Lisboa, nº 2, 35-84

Interpretação tectónica de um conjunto de lineamentos WNW-ESE observados em imagens landsat da margem oeste ibérica

The existence of satellite images ofthe West Iberian Margin allowed comparative study of images as a tool applied to structural geology. Interpretation of LANDSAT images of the Lusitanian Basin domain showed the existence of a not previously described WNW-ESE trending set oflineaments. These lineaments are persistent and only observable on small scale images (e.g. approx. 11200000 and 11500 000) with various radiometric characteristics. They are approximately 20 km long, trend l200±15° and cross cut any other families oflineaments. The fact that these lineaments are perpendicular to the Quaternary thrusts of the Lower Tagus Valley and also because they show no off-set across them, suggests that they resulted from intersection oflarge tensile fractures on the earth's surface. It is proposed in this work that these lineaments formed on a crustal flexure of tens ofkm long, associated with the Quaternary WNW-ESE oriented maximum compressive stress on the West Iberian Margin. The maximum compressive stress rotated anticlockwise from a NW -SE orientation to approximately WNW-ESE, from Late Miocene to Quaternary times (RIBEIRO et aI., 1996). Field inspection of the lineaments revealed zones of norm~1.J. faulting and cataclasis, which are coincident with the lineaments and affect sediments of upper Miocene up to Quaternary age. These deformation structures show localized extension perpendicular to the lineaments, i.e. perpendicular to the maximum compressive direction, after recent stress data along the West Portuguese Margin (CABRAL & RIBEIRO, 1989; RIBEIRO et at., 1996). Also, on a first approach, the geographical distribution of these lineaments correlates well with earthquake epicenters and areas of largest Quaternary Vertical Movements within the inverted Lusitanian Basin (CABRAL, 1995).

Desenvolvimento de sistema de apoio dinâmico da chapa no corte em guilhotina

Guilhotinas são máquinas robustas, de corte rectilíneo, normalmente associadas a equipamentos de baixo custo, devido à pequena quantidade de dispositivos tecnológicos incorporados. No entanto, esta situação pode ser alterada através da criatividade dos projetistas deste tipo de equipamento. Analisando algumas operações específicas, pode-se observar que algumas ferramentas, quando associadas ao equipamento, podem aumentar substancialmente a produtividade do processo de corte e a qualidade do produto final. Em relação ao processo de corte de chapas finas de metal, pode-se observar que na fase final de corte, o peso do material a cortar é suspenso por uma pequena porção de material que ainda não foi sujeita ao corte. Este facto leva a uma deformação plástica nesta última zona, causando problemas de qualidade no produto final, que não ficará completamente plano. Este trabalho foi desenvolvido em torno deste problema, estudando a melhor solução para desenvolver uma nova ferramenta, capaz de evitar a falta de nivelamento da placa, após corte. Um novo equipamento foi concebido, capaz de ser facilmente incorporado na guilhotina, permitindo o acompanhamento da inclinação da lâmina durante a operação de corte. O sistema é totalmente automatizado, sendo operado por uma única instrução de corte dada pelo operador da máquina. Este sistema permite à empresa fabricante aumentar o valor agregado de cada máquina, oferecendo aos clientes soluções avançadas, contribuindo desta forma para a sustentabilidade do negócio da empresa.

Análise de Integridade Estrutural de uma Flare Industrial

Para garantir que um equipamento opere com segurança e fiabilidade durante o seu ciclo de vida, desde a sua instalação ao desmantelamento, devem ser realizadas inspeções e/ou monitorizações que, dependendo dos dados recolhidos, podem implicar avaliações Fitness- For-Service (FFS) que definirão a necessidade de reparação ou alteração do equipamento ou das condições processuais. A combinação de inspeção ou monitorização com os melhores procedimentos e técnicas de avaliação atuais fazem sobressair insuficiências dos procedimentos mais antigos. Usando métodos mais avançados de avaliação, validados e suportados através de uma vasta experiência de campo, pode-se agora avaliar defeitos nos ativos (equipamentos) e determinar a adequação ao serviço com uma análise FFS. As análises FFS tornaram-se cada vez mais aceites em toda a indústria ao longo dos últimos anos. A norma API 579 - 1/ASME FFS-1: 2007 fornece diretrizes para avaliar os tipos de danos que afetam os equipamentos processuais e a norma API RP 571: 2011 descreve os mecanismos de degradação que afetam os equipamentos nas petroquímicas e refinarias, que incluem os danos por corrosão, desalinhamentos, deformações plásticas, laminações, fissuras, entre outros. Este trabalho consiste na análise de Integridade Estrutural de uma Flare Industrial que surgiu da necessidade real de análise do equipamento no âmbito da atividade profissional do candidato. O estudo realizado a nível profissional é de grande abrangência, incluindo a inspeção do equipamento, identificação da falha ou dano, recolha e registo de dados, definição de estratégia de atuação e seleção de técnicas de avaliação da condição para posterior alteração, reparação ou desmantelamento. Na presente dissertação de mestrado em Engenharia Mecânica, Ramo Construções Mecânicas, pretende-se efetuar o estudo aprofundado de uma das etapas de projeto, nomeadamente estudar a causa, avaliar a falha e implicações estruturais ou processuais devido à degradação interior do riser de uma flare, com base numa análise FFS, assumindo a operabilidade em segurança e garantindo resolutas condições de funcionamento. A presente análise FFS tem como finalidade validar ou não a integridade atual (avaliação técnica quantitativa) de modo a conhecer se o item em questão é seguro e confiável para continuar a operar em condições específicas durante um período de tempo determinado, tendo em consideração as condições verificadas no ato de inspeção e especificações de projeto, segundo os itens de verificação de segurança estabelecidos na norma EN 1990:2002/A1:2005/AC:2010 e com base na norma API 579-1/ASME FFS-1: 2007. No âmbito do presente trabalho foram realizadas as seguintes tarefas: - Identificar e analisar os mecanismos de degradação com base na norma API RP 571: 2011, face às condições processuais e geométricas que o equipamento em análise está sujeito de modo a perceber a evolução da degradação estrutural e quais as implicações na sua longevidade. - Avaliar e propor soluções de reparação e ou alterações processuais e ou geométricas do equipamento em análise de modo a permitir a continuidade em funcionamento sem afetar as condições de segurança e por conseguinte minimizar ou evitar o elevado custo económico associado a um novo equipamento e tempo de paragem processual. - Assumir limites estruturais face às condições processuais e ações externas ou adjacentes. - Garantir a segurança e qualidade da vida humana ou meio que o rodeia, do equipamento, das instalações, das infraestruturas envolventes e evitar o colapso económico, quer por motivos processuais, quer indeminizações ou agravamento do prémio do seguro. Verificou-se que os resultados serão a base para as alterações inerentes, tais como reforço estrutural, alteração da geometria do defletor, ajuste no tensionamento dos cabos e controlo da espessura mínima, de modo a alargar o período de vida útil da flare com segurança.

Entomophthoramycosis by Conidiobolus coronatus. Report of a case successfully treated with the combination of itraconazole and fluconazole

Rhinoentomophthoramycosis caused by Conidiobolus coronatus in a 61-year old woman was unsuccessfully treated during 8 years with all the antifungals available in the Brazilian market, including potassium iodide for 1 month, sulfamethoxazole plus trimethoprim for 2 months, amphotericin B, total dose of 1130 mg, cetoconazole, 400 mg/day for 6 months, fluconazole, 200 mg/day, for at least 2 months and, itraconazole, 400 mg/day for 2 months, followed by 200 mg/day for 4 more months. Complete clinical and mycological cure was achieved using itraconazol 400 mg/day in association with fluconazol 200 mg/day during 24 months. After cure she was submitted to plastic surgery to repair her facial deformation. Today she remains clinically and mycologically cured after 59/60 months (5 years!) without any specific antifungal. We thus suggest the use of the combination of itraconazole and fluconazole as an additional option for the treatment of this mycosis.

Desenvolvimento de programa em linguagem Matlab® para cálculo pelo método de elementos finitos

Para o projeto de qualquer estrutura existente (edifícios, pontes, veículos, máquinas, etc.) é necessário conhecer as condições de carga, geometria e comportamento de todas as suas partes, assim como respeitar as normativas em vigor nos países nos quais a estrutura será aplicada. A primeira parte de qualquer projeto nesta área passa pela fase da análise estrutural, onde são calculadas todas as interações e efeitos de cargas sobre as estruturas físicas e os seus componentes de maneira a verificar a aptidão da estrutura para o seu uso. Inicialmente parte-se de uma estrutura de geometria simplificada, pondo de parte os elementos físicos irrelevantes (elementos de fixação, revestimentos, etc.) de maneira a simplificar o cálculo de estruturas complexas e, em função dos resultados obtidos da análise estrutural, melhorar a estrutura se necessário. A análise por elementos finitos é a ferramenta principal durante esta primeira fase do projeto. E atualmente, devido às exigências do mercado, é imprescindível o suporte computorizado de maneira a agilizar esta fase do projeto. Existe para esta finalidade uma vasta gama de programas que permitem realizar tarefas que passam pelo desenho de estruturas, análise estática de cargas, análise dinâmica e vibrações, visualização do comportamento físico (deformações) em tempo real, que permitem a otimização da estrutura em análise. Porém, estes programas demostram uma certa complexidade durante a introdução dos parâmetros, levando muitas vezes a resultados errados. Assim sendo, é essencial para o projetista ter uma ferramenta fiável e simples de usar que possa ser usada para fins de projeto de estruturas e otimização. Sobre esta base nasce este projeto tese onde se elaborou um programa com interface gráfica no ambiente Matlab® para a análise de estruturas por elementos finitos, com elementos do tipo Barra e Viga, quer em 2D ou 3D. Este programa permite definir a estrutura por meio de coordenadas, introdução de forma rápida e clara, propriedades mecânicas dos elementos, condições fronteira e cargas a aplicar. Como resultados devolve ao utilizador as reações, deformações e distribuição de tensões nos elementos quer em forma tabular quer em representação gráfica sobre a estrutura em análise. Existe ainda a possibilidade de importação de dados e exportação dos resultados em ficheiros XLS e XLSX, de maneira a facilitar a gestão de informação. Foram realizados diferentes testes e análises de estruturas de forma a validar os resultados do programa e a sua integridade. Os resultados foram todos satisfatórios e convergem para os resultados de outros programas, publicados em livros, e para cálculo a mão feitos pelo autor.

Some ultrastructural superficial changes in house fly (Diptera: Muscidae) and blow fly (Diptera: Calliphoridae) larvae induced by eucalyptol oil

The ultrastructural superficial changes in third instar house fly (Musca domestica) and blow fly (Chrysomya megacephala) induced by eucalyptol oil were observed using scanning electron microscopy. Dipped in 0.902 g/ml eucalyptol for 30 sec, the larvae integument of both species showed significant aberrant appearance of the body surface, particularly swelling integument, bleb formation, partial breach and deformation of spines.

Aplicação de um software de cálculo automático na verificação aos estados limites de utilização em estruturas de Betão Armado

Actualmente e cada vez mais, são concebidos e utilizados programas de cálculo automático de Engenharia na realização de projectos de edifícios, que proporcionam aos engenheiros uma possibilidade avançada e rápida de execução, simulação e análise de edifícios para estruturas complexas e de elevada dimensão. Contudo, será necessário que os resultados deverão ser fiáveis de modo a não existirem consequências no comportamento real da estrutura a longo prazo. O presente relatório de estágio, refere-se à verificação aos estados limites de utilização (tensões, fendilhação e deformação) segundo o Eurocódigo 2, de uma estrutura porticada em betão armado, nomeadamente de um pórtico central pertencente a essa mesma estrutura recorrendo ao programa de cálculo automático da Autodesk o Robot Structural Analysis Professional 2014. O objectivo principal do presente trabalho consiste na comparação de resultados referente aos estados limites últimos e de utilização, pelos diferentes módulos de dimensionamento Required e Provided Reinforcement presentes no programa Robot. É destacado no final do relatório, considerando uma disposição de armadura optada analiticamente para o pórtico, uma análise comparativa de resultados referente aos estados limites de utilização entre o comando Typical Reinforcement do módulo Provided Reinforcement e por expressões analíticas. Refere-se contudo que, o procedimento do método analítico teve como base de cálculo uma aplicação desenvolvida para a verificação de elementos de betão armado aos estados limites de utilização segundo o Eurocódigo 2, com o nome de XD-Conserv tendo sido também comparado os resultados finais do mesmo.

Gas tungsten arc welding of NiTi shape memory alloy

Shape memory alloys are characterized by the ability of recovering their initial shape after being deformed and by superelasticity. Since the discovery of these alloys, a new field of interest emerged not only for the scientific community but also to many industries. However, these alloys present poor machinability which constitute a constrain in the design of complex components for new applications. Thus, the demand for joining techniques able to join these alloys without compromising their properties became of great importance to enlarge the complexity of existing applications. Literature shows that these alloys are joined mainly using laser welding. In the present study, similar NiTi butt joints, were produced using TIG welding. The welds were performed in 1.5 mm thick plates across the rolling direction. A special fixture and gas assist device was designed and manufactured. Also a robot arm was adapted to accommodate the welding torch to assure the repeatability of the welding parameters. Welds were successfully achieved without macroscopic defects, such as pores and distortions. Very superficial oxidation was seen on the top surface due to insufficient shielding gas flow on the weld face. The welded joints were mechanically tested and structurally characterized. Testing methods were used to evaluate macro and microstructure, as well as the phase transformation temperatures, the mechanical single and cyclic behaviour and the shape recovery ability. Differential Scanning Calorimetry (DSC), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), microhardness measurements were techniques also used to evaluate the welded joints. A depletion in Ni in the fusion zone was seen, as well as a shift in Ms temperature. For strain values of 4% the accumulated irrecoverable strain was of about 30% and increased with the strain imposed during cycling. Nevertheless, a complete recovery of initial shape was observed when testing the shape memory effect on a dedicated device that introduces a deformation of 6.7%. That is, the welding procedure does not remove the ability of the specimens to recover their initial shape.

Tensile properties of polymer repair materials - effect of test parameters

In this research, five types of polymer repair materials were selected for investigation of the influence of sample shape, deformation rate and test temperature on the mechanical properties determined with an uniaxial tensile test. The results showed the clear effect of measurement conditions on tensile strength, elongation and modulus of elasticity. The highest tensile strength and modulus of elasticity were exhibited by epoxy resin for the filling of concrete cracks, which achieved 1% elongation. The lowest coefficient of dispersion characterized the results of tensile test carried out using dumbbell samples at a deformation rate of 50 mm/min. The effect of temperature varied with the material type.

Evaluation of the bond performance in FRP-brick components re-bonded after initial delamination

The bond behavior between Fiber Reinforced Polymers (FRPs) and masonry substrates has been the subject of many studies during the last years. Recent accelerated aging tests have shown that bond degradation and FRP delamination are likely to occur in FRP-strengthened masonry components under hygrothermal conditions. While an investigation on the possible methods to improve the durability of these systems is necessary, the applicability of different bond repair methods should also be studied. This paper aims at investigating the debonding mechanisms after repairing delaminated FRP-strengthened masonry components. FRP-strengthened brick specimens, after being delaminated, are repaired with two different adhesives: a conventional epoxy resin and a highly flexible polymer. The latter is used as an innovative adhesive in structural applications. The bond behavior in the repaired specimens is investigated by performing single-lap shear bond tests. Digital image correlation (DIC) is used for deeper investigation of the surface deformation and strains development. The effectiveness of the repair methods is discussed and compared with the strengthened specimens.

Out-of-plane behavior of masonry infill walls

In order to investigate the out-of-plane behaviour of masonry infill walls, quasi-static testing was performed on a masonry infill walls built inside a reinforced concrete frame by means of an airbag system to apply the uniform out-of-plane load to each component of the infill. The main advantage of this testing setup is that the out-of-plane loading can be applied more uniformly in the walls, contrarily to point load configuration. The test was performed under displacement control by selecting the mid-point of the infill as control point. Input and output air in the airbag was controlled by using a software to apply a specific displacement in the control point of the infill wall. The effect of the distance between the reaction frame of the airbag and the masonry infill on the effective contact area was previously analysed. Four load cells were attached to the reaction frame to measure the out-of-plane force. The effective contact area of the airbag was calculated by dividing the load measured in load cells by the pressure inside the airbag. When the distance between the reaction walls and the masonry infill wall is smaller, the effective area is closer to the nominal area of the airbag. Deformation and crack patterns of the infill confirm the formation of arching mechanism and two-way bending of the masonry infill. Until collapse of the horizontal interface between infill and upper beam in RC frame, the infill bends in two directions but the failure of that interface which is known as weakest interface due to difficulties in filling the mortar between bricks of last row and upper beam results in the crack opening trough a well-defined path and the consequent collapse of the infill.