967 resultados para Standard fire tests
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This thesis describes simple extensions of the standard model with new sources of baryon number violation but no proton decay. The motivation for constructing such theories comes from the shortcomings of the standard model to explain the generation of baryon asymmetry in the universe, and from the absence of experimental evidence for proton decay. However, lack of any direct evidence for baryon number violation in general puts strong bounds on the naturalness of some of those models and favors theories with suppressed baryon number violation below the TeV scale. The initial part of the thesis concentrates on investigating models containing new scalars responsible for baryon number breaking. A model with new color sextet scalars is analyzed in more detail. Apart from generating cosmological baryon number, it gives nontrivial predictions for the neutron-antineutron oscillations, the electric dipole moment of the neutron, and neutral meson mixing. The second model discussed in the thesis contains a new scalar leptoquark. Although this model predicts mainly lepton flavor violation and a nonzero electric dipole moment of the electron, it includes, in its original form, baryon number violating nonrenormalizable dimension-five operators triggering proton decay. Imposing an appropriate discrete symmetry forbids such operators. Finally, a supersymmetric model with gauged baryon and lepton numbers is proposed. It provides a natural explanation for proton stability and predicts lepton number violating processes below the supersymmetry breaking scale, which can be tested at the Large Hadron Collider. The dark matter candidate in this model carries baryon number and can be searched for in direct detection experiments as well. The thesis is completed by constructing and briefly discussing a minimal extension of the standard model with gauged baryon, lepton, and flavor symmetries.
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The works presented in this thesis explore a variety of extensions of the standard model of particle physics which are motivated by baryon number (B) and lepton number (L), or some combination thereof. In the standard model, both baryon number and lepton number are accidental global symmetries violated only by non-perturbative weak effects, though the combination B-L is exactly conserved. Although there is currently no evidence for considering these symmetries as fundamental, there are strong phenomenological bounds restricting the existence of new physics violating B or L. In particular, there are strict limits on the lifetime of the proton whose decay would violate baryon number by one unit and lepton number by an odd number of units.
The first paper included in this thesis explores some of the simplest possible extensions of the standard model in which baryon number is violated, but the proton does not decay as a result. The second paper extends this analysis to explore models in which baryon number is conserved, but lepton flavor violation is present. Special attention is given to the processes of μ to e conversion and μ → eγ which are bound by existing experimental limits and relevant to future experiments.
The final two papers explore extensions of the minimal supersymmetric standard model (MSSM) in which both baryon number and lepton number, or the combination B-L, are elevated to the status of being spontaneously broken local symmetries. These models have a rich phenomenology including new collider signatures, stable dark matter candidates, and alternatives to the discrete R-parity symmetry usually built into the MSSM in order to protect against baryon and lepton number violating processes.
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Compliant foams are usually characterized by a wide range of desirable mechanical properties. These properties include viscoelasticity at different temperatures, energy absorption, recoverability under cyclic loading, impact resistance, and thermal, electrical, acoustic and radiation-resistance. Some foams contain nano-sized features and are used in small-scale devices. This implies that the characteristic dimensions of foams span multiple length scales, rendering modeling their mechanical properties difficult. Continuum mechanics-based models capture some salient experimental features like the linear elastic regime, followed by non-linear plateau stress regime. However, they lack mesostructural physical details. This makes them incapable of accurately predicting local peaks in stress and strain distributions, which significantly affect the deformation paths. Atomistic methods are capable of capturing the physical origins of deformation at smaller scales, but suffer from impractical computational intensity. Capturing deformation at the so-called meso-scale, which is capable of describing the phenomenon at a continuum level, but with some physical insights, requires developing new theoretical approaches.
A fundamental question that motivates the modeling of foams is ‘how to extract the intrinsic material response from simple mechanical test data, such as stress vs. strain response?’ A 3D model was developed to simulate the mechanical response of foam-type materials. The novelty of this model includes unique features such as the hardening-softening-hardening material response, strain rate-dependence, and plastically compressible solids with plastic non-normality. Suggestive links from atomistic simulations of foams were borrowed to formulate a physically informed hardening material input function. Motivated by a model that qualitatively captured the response of foam-type vertically aligned carbon nanotube (VACNT) pillars under uniaxial compression [2011,“Analysis of Uniaxial Compression of Vertically Aligned Carbon Nanotubes,” J. Mech.Phys. Solids, 59, pp. 2227–2237, Erratum 60, 1753–1756 (2012)], the property space exploration was advanced to three types of simple mechanical tests: 1) uniaxial compression, 2) uniaxial tension, and 3) nanoindentation with a conical and a flat-punch tip. The simulations attempt to explain some of the salient features in experimental data, like
1) The initial linear elastic response.
2) One or more nonlinear instabilities, yielding, and hardening.
The model-inherent relationships between the material properties and the overall stress-strain behavior were validated against the available experimental data. The material properties include the gradient in stiffness along the height, plastic and elastic compressibility, and hardening. Each of these tests was evaluated in terms of their efficiency in extracting material properties. The uniaxial simulation results proved to be a combination of structural and material influences. Out of all deformation paths, flat-punch indentation proved to be superior since it is the most sensitive in capturing the material properties.
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Most space applications require deployable structures due to the limiting size of current launch vehicles. Specifically, payloads in nanosatellites such as CubeSats require very high compaction ratios due to the very limited space available in this typo of platform. Strain-energy-storing deployable structures can be suitable for these applications, but the curvature to which these structures can be folded is limited to the elastic range. Thanks to fiber microbuckling, high-strain composite materials can be folded into much higher curvatures without showing significant damage, which makes them suitable for very high compaction deployable structure applications. However, in applications that require carrying loads in compression, fiber microbuckling also dominates the strength of the material. A good understanding of the strength in compression of high-strain composites is then needed to determine how suitable they are for this type of application.
The goal of this thesis is to investigate, experimentally and numerically, the microbuckling in compression of high-strain composites. Particularly, the behavior in compression of unidirectional carbon fiber reinforced silicone rods (CFRS) is studied. Experimental testing of the compression failure of CFRS rods showed a higher strength in compression than the strength estimated by analytical models, which is unusual in standard polymer composites. This effect, first discovered in the present research, was attributed to the variation in random carbon fiber angles respect to the nominal direction. This is an important effect, as it implies that microbuckling strength might be increased by controlling the fiber angles. With a higher microbuckling strength, high-strain materials could carry loads in compression without reaching microbuckling and therefore be suitable for several space applications.
A finite element model was developed to predict the homogenized stiffness of the CFRS, and the homogenization results were used in another finite element model that simulated a homogenized rod under axial compression. A statistical representation of the fiber angles was implemented in the model. The presence of fiber angles increased the longitudinal shear stiffness of the material, resulting in a higher strength in compression. The simulations showed a large increase of the strength in compression for lower values of the standard deviation of the fiber angle, and a slight decrease of strength in compression for lower values of the mean fiber angle. The strength observed in the experiments was achieved with the minimum local angle standard deviation observed in the CFRS rods, whereas the shear stiffness measured in torsion tests was achieved with the overall fiber angle distribution observed in the CFRS rods.
High strain composites exhibit good bending capabilities, but they tend to be soft out-of-plane. To achieve a higher out-of-plane stiffness, the concept of dual-matrix composites is introduced. Dual-matrix composites are foldable composites which are soft in the crease regions and stiff elsewhere. Previous attempts to fabricate continuous dual-matrix fiber composite shells had limited performance due to excessive resin flow and matrix mixing. An alternative method, presented in this thesis uses UV-cure silicone and fiberglass to avoid these problems. Preliminary experiments on the effect of folding on the out-of-plane stiffness are presented. An application to a conical log-periodic antenna for CubeSats is proposed, using origami-inspired stowing schemes, that allow a conical dual-matrix composite shell to reach very high compaction ratios.
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[ES]Hoy en día las muertes por parada cardiorrespiratoria superan en número a otras más mediáticas como aquellas que se producen por incendios o en accidentes de tráfico, y sin embargo su repercusión es mucho menor. Este hecho debe ser motivo de preocupación ya que, con una correcta formación de la población en materia de resucitación cardíaca, muchas de estas muertes podrían ser evitadas. Con el objetivo de reducir estas estadísticas han surgido multitud de estudios y proyectos de investigación consistentes en tratar de mejorar las herramientas disponibles tanto para personal sanitario como no sanitario. En este marco se encuadra el proyecto presentado en este documento, consistente en la sensorización de un maniquí de entrenamiento para episodios de parada cardiorrespiratoria, el cual ofrecerá la posibilidad de analizar con detalle el artifact o interferencia generada por el rescatador sobre el paciente en el momento de efectuar la maniobra de resucitación, así como la interferencia causada por el contacto electrodo-piel. Paralelamente podrá ser utilizado como mero instrumento de entrenamiento para posibles situaciones reales. El porqué de la utilización de este tipo de maniquíes reside principalmente en la imposibilidad de emplear personas debido a las posibles lesiones torácicas que pueden ocurrir por las compresiones realizadas. Finalmente debe citarse el hecho de que no es imprescindible tener conocimientos médicos para poder aplicar las técnicas básicas de resucitación cardíaca, acción que incrementa las posibilidades de supervivencia de un paciente de manera excepcional, ya que cada minuto que pasa desde la parada cardiorrespiratoria la probabilidad de supervivencia disminuye en un porcentaje significativamente elevado. Tomando como base lo descrito hasta ahora, en este documento se detalla la solución técnica de la sensorización de un maniquí genérico para la adquisición de las señales de fuerza de compresión, aceleración sufrida por el pecho en tres ejes ortogonales, profundidad de compresión, impedancia entre los dos electrodos colocados sobre el pecho del paciente y señal electrocardiográfica emitida por el corazón; además, se incluye la posibilidad de inyectar una señal electrocardiográfica previamente grabada. La base de registros obtenida de estos ensayos podrá ser utilizada posteriormente para su análisis, ya que su similitud con señales extraídas en un caso real es máxima.
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It is the first time in China that the phase variations and phase shift of microwave cavity in a miniature Rb fountain frequency standard are studied, considering the effect of imperfect metallic walls. Wall losses in the microwave cavity lead to small traveling wave components that deliver power from the cavity feed to the walls of cavity. The small traveling wave components produce a microradian distribution of phase throughout the cavity ity, and therefore distributed cavity phase shifts need to be considered. The microwave cavity is a TE011 circular cylinder copper cavity, with round cut-hole of end plates (14mm in diameter) for access for the atomic flux and two small apertures in the center of the side wall for coupling in microwave power. After attenuation alpha is calculated, field variations in cavity are solved. The field variations of the cavity are given. At the same time, the influences of loaded quality factor QL and diameter/height (2a/d) of the microwave cavity on the phase variations and phase shift are considered. According to the phase variation and phase shift of microwave cavity we select the parameters of cavity, diameter 2a = 69.2mm, height d = 34.6mm, QL = 5000, which will result in an uncertainty delta(Delta f / f0 ) < 4.7 x 10(-17) and meets the requirement for the miniature Rb fountain frequency standard with accuracy 10(-15).
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There is a constantly increasing collection of manufactured substances, whose effectiveness in the sustenance of ducks is under investigation. The author examines the effects of some substances already previously tested and also there were examined substances which had not hitherto been studied. The use of different supplements for late autumn fattening is studied through various experiments.
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The material included within this report is the result of a series of tests of concrete specimens taken during the construction of various buildings in the cities of Pasadena and Los Angeles over a period of eight months.
The object of the problem is to determine the effect of the water ratio on the ultimate strength of the concrete as obtained from data observed and recorded from specimens taken from actual building practice rather than that from laboratory specimens made under ideal, or at least more nearly standard conditions.
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O objetivo deste trabalho foi criar uma metodologia de validação e revalidação dos processos de esterilização por calor úmido em autoclaves horizontais, destacando os pontos críticos do processo e concentrando esforços onde são realmente necessários. Foram realizados estudos de distribuição térmica, de penetração de calor e de desafio microbiológico na validação da autoclave STERIS FINNAQUA 6912. Com o objetivo de avaliar o impacto de uma mudança e compreender a relação entre os fatores e suas interações para o processo de esterilização, foi utilizado o planejamento fatorial 23 dos fatores densidade da carga (quantidade de itens), embalagem do produto e localização na câmara interna. Os estudos de distribuição térmica confirmaram a distribuição homogênea de calor na câmara interna durante o tempo de exposição a 121C. As temperaturas variaram entre 120,35C e 120,92C com desvio padrão máximo de 0,12C. Os estudos de penetração de calor confirmaram exposições equivalentes a 121C por 24 minutos em todos os itens da carga (F0 > 24 minutos). Em todos os estudos para cargas secas, os índices de capacidade do processo (Cpk) foram maiores que 1,33. Os ensaios de desafio microbiológico garantiram níveis de esterilidade (S.A.L.) maiores que 12 reduções logarítmicas em relação aos indicadores biológicos Geobacillus stearothermophilus. Não foi detectada a presença de endosporos sobreviventes nos 132 indicadores biológicos utilizados nos quatro ciclos desafiados. Com base no planejamento experimental verificou-se que, para o nível de significância de 95% , as mudanças nos fatores posição, embalagem e quantidade da carga não são significativas para o processo de esterilização, em autoclave com remoção forçada de ar. Já para o nível de significância de 90%, a interação Posição x Embalagem apresentou significância estatística no processo de esterilização com valor P de 0,080
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The evaluation and comparison of internal cluster validity indices is a critical problem in the clustering area. The methodology used in most of the evaluations assumes that the clustering algorithms work correctly. We propose an alternative methodology that does not make this often false assumption. We compared 7 internal cluster validity indices with both methodologies and concluded that the results obtained with the proposed methodology are more representative of the actual capabilities of the compared indices.
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This dissertation reformulates and streamlines the core tools of robustness analysis for linear time invariant systems using now-standard methods in convex optimization. In particular, robust performance analysis can be formulated as a primal convex optimization in the form of a semidefinite program using a semidefinite representation of a set of Gramians. The same approach with semidefinite programming duality is applied to develop a linear matrix inequality test for well-connectedness analysis, and many existing results such as the Kalman-Yakubovich--Popov lemma and various scaled small gain tests are derived in an elegant fashion. More importantly, unlike the classical approach, a decision variable in this novel optimization framework contains all inner products of signals in a system, and an algorithm for constructing an input and state pair of a system corresponding to the optimal solution of robustness optimization is presented based on this information. This insight may open up new research directions, and as one such example, this dissertation proposes a semidefinite programming relaxation of a cardinality constrained variant of the H ∞ norm, which we term sparse H ∞ analysis, where an adversarial disturbance can use only a limited number of channels. Finally, sparse H ∞ analysis is applied to the linearized swing dynamics in order to detect potential vulnerable spots in power networks.
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Para aumentar os volumes de extração de petróleo, resolver e prevenir problemas nas operações de produção são utilizados diversos produtos químicos, dentre os quais se destacam os inibidores de corrosão, que são utilizados em toda cadeia produtiva do petróleo visando proteger o sistema da deterioração por corrosão. Os sais de amônio quaternário são uma das classes de inibidores mais utilizadas pela indústria do petróleo devido a sua grande eficiência. Entretanto, sua solubilidade em água faz com que estejam presentes na água produzida representando um risco para contaminação ambiental, visto que possuem baixa biodegrabilidade e potencial de bioacumulação. Como se encontram misturados a outros produtos químicos e sob efeitos das variações do ambiente em que são aplicados, definir um método de análise confiável e viável para monitoramento em linha representa um desafio para os laboratórios de campos de produção. Neste trabalho, foi estudado o emprego da fluorescência de ultravioleta na quantificação de um inibidor de corrosão do tipo sal de amônio quaternário em água. Foram obtidos espectros de emissão do produto comercial em água, além do estudo de variáveis instrumentais e interferentes presentes na água produzida. A comparação com padrões de sal de amônio quaternário permitiu identificar como principal fluorófilo, um sal alquil-aril de amônio quaternário. Estudos de estabilidade revelaram que a adsorção do inibidor de corrosão nas superfícies dos frascos plásticos provoca a queda do sinal fluorescente e que a adição de isopropanol reduz este efeito de 40 para 24%. Foram obtidas curvas de calibração com a formulação comercial e com o cloreto de 2-metil-4-dodecil-benzil-trimetil amônio com uma boa correlação. Amostras sintéticas do inibidor foram determinadas com um erro relativo de 2,70 a 13,32%. O método de adição padrão foi avaliado usando uma amostra de água produzida, e os resultados não foram satisfatórios, devido à interferência, principalmente, de compostos orgânicos aromáticos presentes
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A leishmaniose visceral americana (LVA) é uma doença em expansão no Brasil, para a qual se dispõem de poucas, e aparentemente ineficientes, estratégias de controle. Um dos grandes problemas para a contenção da leishmaniose visceral americana é a falta de um método acurado de identificação dos cães infectados, considerados os principais reservatórios da doença no meio urbano. Neste sentido, a caracterização de marcadores clínico-laboratoriais da infecção neste reservatório e a avaliação mais adequada do desempenho de testes para diagnóstico da infecção podem contribuir para aumentar a efetividade das estratégias de controle da LVA. Com isso, o presente estudo tem dois objetivos principais: (1) desenvolver e validar um modelo de predição para o parasitismo por Leishmania chagasi em cães, baseado em resultados de testes sorológicos e sinais clínicos e (2) avaliar a sensibilidade e especificidade de critérios clínicos, sorológicos e parasitológicos para detecção de infecção canina por L. chagasi mediante análise de classe latente. O primeiro objetivo foi desenvolvido a partir de estudo em que foram obtidos dados de exames clínico, sorológico e parasitológico de todos os cães, suspeitos ou não de LVA, atendidos no Hospital Veterinário Universitário da Universidade Federal do Piauí (HVU-UFPI), em Teresina, nos anos de 2003 e 2004, totalizando 1412 animais. Modelos de regressão logística foram construídos com os animais atendidos em 2003 com a finalidade de desenvolver um modelo preditivo para o parasitismo com base nos sinais clínicos e resultados de sorologia por Imunofluorescência Indireta (IFI). Este modelo foi validado nos cães atendidos no hospital em 2004. Para a avaliação da área abaixo da curva ROC (auROC), sensibilidade, especificidade, valores preditivos positivo (VPP), valores preditivos negativo (VPN) e acurácia global, foram criados três modelos: um somente baseado nas variáveis clínicas, outro considerando somente o resultado sorológico e um último considerando conjuntamente a clínica e a sorologia. Dentre os três, o último modelo apresentou o melhor desempenho (auROC=90,1%, sensibilidade=82,4%, especificidade=81,6%, VPP=73,4%, VPN=88,2% e acurácia global=81,9%). Conclui-se que o uso de modelos preditivos baseados em critérios clínicos e sorológicos para o diagnóstico da leishmaniose visceral canina pode ser de utilidade no processo de avaliação da infecção canina, promovendo maior agilidade na contenção destes animais com a finalidade de reduzir os níveis de transmissão. O segundo objetivo foi desenvolvido por meio de um estudo transversal com 715 cães de idade entre 1 mês e 13 anos, com raça variada avaliados por clínicos veterinários no HVU-UFPI, no período de janeiro a dezembro de 2003. As sensibilidades e especificidades de critérios clínicos, sorológicos e parasitológicos para detecção de infecção canina por Leishmania chagasi foram estimadas por meio de análise de classe latente, considerando quatro modelos de testes e diferentes pontos de corte. As melhores sensibilidades estimadas para os critérios clínico, sorológico e parasitológico foram de 60%, 95% e 66%, respectivamente. Já as melhores especificidades estimadas para os critérios clínico, sorológico e parasitológico foram de 77%, 90% e 100%, respectivamente. Conclui-se que o uso do exame parasitológico como padrão-ouro para validação de testes diagnósticos não é apropriado e que os indicadores de acurácia dos testes avaliados são insuficientes e não justificam que eles sejam usados isoladamente para diagnóstico da infecção com a finalidade de controle da doença.