Characterisation of grafted supports used for solid-phase synthesis

A series of 'pellicular' type supports were fabricated by direct gamma-radiation-mediated graft polymerisation of styrene onto polypropylene, followed by aminomethylation. Raman spectroscopy was used for measuring the level of penetration of polystyrene graft into polypropylene, and other structural features such as density of graft and depth of functionalisation. The kinetics of the coupling of fluorenylmethylcarbamate (Fmoc)-labelled amino acids, to the aminomethylated polystyrene grafts have been measured by UV absorption followed cleavage of the Fmoc chromophore. The Raman spectroscopy results showed that for this series of experiments the calculated rate coefficient for coupling of Fmoc-labelled amino acids was primarily dependent on graft thickness, but was also influenced by the proportion of polystyrene graft to polypropylene. In general, it was also shown that with increasing loading capacity of support the calculated rate coefficient for amino-acid coupling decreased correspondingly. In addition, a support that had both a high rate coefficient and a high loading capacity was prepared from polypropylene base material with a co-continuous porous structure (high surface area). (C) 2003 Society of Chemical Industry.

Biaxial failure model for fiber reinforced concrete

Steel fiber reinforced concrete (SFRC) is widely applied in the construction industry. Numerical elastoplastic analysis of the macroscopic behavior is complex. This typically involves a piecewise linear failure curve including corner singularities. This paper presents a single smooth biaxial failure curve for SFRC based on a semianalytical approximation. Convexity of the proposed model is guaranteed so that numerical problems are avoided. The model has sufficient flexibility to closely match experimental results. The failure curve is also suitable for modeling plain concrete under biaxial loading. Since this model is capable of simulating the failure states in all stress regimes with a single envelope, the elastoplastic formulation is very concise and simple. The finite element implementation is developed to demonstrate the conciseness and the effectiveness of the model. The computed results display good agreement with published experimental data.

Interaction of directional, neuromuscular and egocentric constraints on the stability of preferred bimanual coordination patterns

We investigated how the relative direction of limb movements in external space (iso- and non-isodirectionality), muscular constraints (the relative timing of homologous muscle activation) and the egocentric frame of reference (moving simultaneously toward/away the longitudinal axis of the body) contribute to the stability of coordinated movements. In the first experiment, we attempted to determine the respective stability of isodirectional and non-isodirectional movements in between-persons coordination. In a second experiment, we determined the effect of the relative direction in external space, and of muscular constraints, on pattern stability during a within-person bimanual coordination task. In the third experiment we dissociated the effects on pattern stability of the muscular constraints, relative direction and egocentric frame of reference. The results showed that (1) simultaneous activation of homologous muscles resulted in more stable performance than simultaneous activation of non-homologous muscles during within-subject coordination, and that (2) isodirectional movements were more stable than non-isodirectional movements during between-persons coordination, confirming the role of the relative direction of the moving limbs in the stability of bimanual coordination. Moreover, the egocentric constraint was to some extent found distinguishable from the effect of the relative direction of the moving limbs in external space, and from the effect of the relative timing of muscle activation. In summary, the present study showed that relative direction of the moving limbs in external space and muscular constraints may interact either to stabilize or destabilize coordination patterns. (C) 2003 Published by Elsevier B.V.

Surface diffusion of strongly adsorbing vapors in activated carbon by a differential permeation method

Conventional methods to determine surface diffusion of adsorbed molecules are proven to be inadequate for strongly adsorbing vapors on activated carbon. Knudsen diffusion permeability (B-k) for strongly adsorbing vapors cannot be directly estimated from that of inert gases such as helium. In this paper three models are considered to elucidate the mechanism of surface diffusion in activated carbon. The transport mechanism in all three models is a combination of Knudsen diffusion, viscous flow and surface diffusion. The collision reflection factor f (which is the fraction of molecules undergoing collision to the solid surface over reflection from the surface) of the Knudsen diffusivity is assumed to be a function of loading. It was found to be 1.79 in the limit of zero loading, and decreases as loading increases. The surface diffusion permeability increases sharply at very low pressures and then starts to decrease after it has reached a maximum (B(mum)s) at a threshold pressure. The initial rapid increase in the total permeability is mainly attributed to surface diffusion. Interestingly the B(mum)s for all adsorbates appear at the same volumetric adsorbed phase concentration, suggesting that the volume of adsorbed molecules may play an important role in the surface diffusion mechanism in activated carbon. (C) 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Investigation of the vapor-phase grafting of styrene onto PFA

Poly(tetrafluoroethylene-co-perfluoropropyI vinyl ether), PFA, was grafted with styrene from the vapor phase using a simultaneous radiation grafting method. The graft yields were measured as a function of the dose and dose rate and were found to be initially linearly dependent on the dose and independent of the dose rate up to dose rates of similar to3 kGy/h. However, at a dose rate of 6.2 kGy/h, the slope of the yield-grafting time plot decreased. Raman depth profiles of the grafts showed that the polystyrene concentrations were greatest near the surface of the grafted samples and decreased with depth. The maximum penetration depth of the graft depended on the radiation dose for a fixed dose rate. Fmoc-Rink loading tests showed that the grafts displayed superior loading compared to grafts prepared from bulk styrene or from styrene solutions other than methanol.

O trabalho e a competência industriosa no beneficiamento de granitos : uma cartografia ergológica

O intuito inicial desta pesquisa foi acompanhar processos de trabalho à luz do referencial teórico da Ergologia e, portanto, concebendo o trabalho como relação dialética entre técnica e ação humana. O objetivo era cartografar o trabalho no processo de beneficiamento de granitos em uma organização de grande porte localizada no Espírito Santo e, após algum tempo em campo, o problema delineou- se do seguinte modo: como se constitui a competência industriosa no beneficiamento de granitos em uma organização de grande porte? A pesquisa justifica-se uma vez que, a despeito da relevância econômica, o cenário capixaba de rochas ornamentais apresenta problemas precários no que diz respeito à gestão. Para os Estudos Organizacionais, a relevância é reforçada pelo fato de aproximar desta área a abordagem ergológica e demarcar no debate sobre competência a noção de competência industriosa, ainda não explorada nesse campo de estudo. Para realização da pesquisa, foi praticada uma cartografia ergológica, a partir da articulação das pistas cartográficas com o referencial teórico-conceitual da Ergologia, sendo utilizadas como técnicas: observação participante durante 6 meses, com uma média de 3 visitas a campo por semana; 8 entrevistas semiestruturadas e em profundidade de cerca de 50 minutos cada com trabalhadores operacionais; uma entrevista com gerente de produção e outra com representante da área de Gestão de Pessoas; conversas com os demais trabalhadores, a fim de enriquecer o diário de campo; novas conversas e observações ao final da análise, para confrontação-validação com os trabalhadores. A sistematização dos procedimentos de análise pode ser assim descrita: a) leituras flutuantes com objetivo de fazer emergirem aspectos centrais relacionados às duas dimensões do trabalho, técnica e ação humana; b) leituras em profundidade com objetivo de fazer emergirem singularidades e especificidades relativas à dialética entre ambas; c) leituras em profundidade com objetivo de fazer emergirem aspectos relativos aos ingredientes da competência industriosa. A despeito da não delimitação de categorias analíticas e subcategorias, a partir da análise emergiram cinco eixos analíticos: 1) os procedimentos a serem empregados no processo de beneficiamento de granitos, englobando: as etapas do beneficiamento; as funções a serem desempenhadas e as tarefas a serem desenvolvidas; as normas regulamentadoras; os conhecimentos técnicos necessários para programação e operação de máquinas; a ordem de produção prescrita pelo setor comercial; 2) o trabalho real, diferenciado do trabalho como emprego de procedimentos pelo foco dado à ação humana no enfrentamento de situações reais, repletas de eventos e variabilidades, em todo o processo, englobando: preparo de carga; laminação; serrada; levigamento; resinagem; polimento-classificação; retoque; fechamento de pacote; ovada de contêiner; 3) diferentes modos de usos de si que, em tendência, são responsáveis pela constituição do agir em competência em cada etapa do processo, na dialética entre técnica e ação humana; 4) o modo como cada ingrediente da competência industriosa atua e se constitui, bem como sua concentração, em tendência, em cada etapa do processo, a partir dos tipos de usos de si que, também em tendência, são mais responsáveis pelo agir em competência, apresentando assim o perfil da competência industriosa no beneficiamento de granitos na empresa em análise; 5) dois possíveis fatores potencializadores dos ingredientes da competência industriosa, a saber, a transdução e os não-humanos. A partir de todo o exposto, as últimas considerações problematizam aspectos relativos ao debate sobre competências e práticas de gestão de pessoas a partir da competência compreendida da seguinte forma: mestria no ato de tirar partido do meio e de si para gerir situações de trabalho, em que a ação consiste na mobilização de recursos dificilmente perceptíveis e descritíveis, inerentes ao trabalhador, porém constituídos e manifestos por usos de si por si e pelos outros no e para o ato real de trabalho, marcadamente num nível infinitesimal, diante de situações que demandam aplicação de protocolos concomitante à gestão de variabilidades e eventos em parte inantecipáveis e inelimináveis.

Fadiga e comportamento tensão-deformação cíclico da liga de alumínio 7050-T7451

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016.

Mechanical Behavior of the Lamellar Structure in Semi-Crystalline Polymers

We have employed molecular dynamics simulations to study the behavior of virtual polymeric materials under an applied uniaxial tensile load. Through computer simulations, one can obtain experimentally inaccessible information about phenomena taking place at the molecular and microscopic levels. Not only can the global material response be monitored and characterized along time, but the response of macromolecular chains can be followed independently if desired. The computer-generated materials were created by emulating the step-wise polymerization, resulting in self-avoiding chains in 3D with controlled degree of orientation along a certain axis. These materials represent a simplified model of the lamellar structure of semi-crystalline polymers,being comprised of an amorphous region surrounded by two crystalline lamellar regions. For the simulations, a series of materials were created, varying i) the lamella thickness, ii) the amorphous region thickness, iii) the preferential chain orientation, and iv) the degree of packing of the amorphous region. Simulation results indicate that the lamella thickness has the strongest influence on the mechanical properties of the lamella-amorphous structure, which is in agreement with experimental data. The other morphological parameters also affect the mechanical response, but to a smaller degree. This research follows previous simulation work on the crack formation and propagation phenomena, deformation mechanisms at the nanoscale, and the influence of the loading conditions on the material response. Computer simulations can improve the fundamental understanding about the phenomena responsible for the behavior of polymeric materials, and will eventually lead to the design of knowledge-based materials with improved properties.

Fatigue Prediction on Fibrin Poly-ε-caprolactone Macroporous Scaffolds

Tissue engineering applications rely on scaffolds that during its service life, either for in-vivo or in vitro applications, are under mechanical solicitations. The variation of the mechanical condition of the scaffold is strongly relevant for cell culture and has been scarcely addressed. Fatigue life cycle of poly-ε-caprolactone, PCL, scaffolds with and without fibrin as filler of the pore structure were characterized both dry and immersed in liquid water. It is observed that the there is a strong increase from 100 to 500 in the number of loading cycles before collapse in the samples tested in immersed conditions due to the more uniform stress distributions within the samples, the fibrin loading playing a minor role in the mechanical performance of the scaffolds

Optimal design of piezolaminated structures using B-spline strip finite element models

A package of B-spline finite strip models is developed for the linear analysis of piezolaminated plates and shells. This package is associated to a global optimization technique in order to enhance the performance of these types of structures, subjected to various types of objective functions and/or constraints, with discrete and continuous design variables. The models considered are based on a higher-order displacement field and one can apply them to the static, free vibration and buckling analyses of laminated adaptive structures with arbitrary lay-ups, loading and boundary conditions. Genetic algorithms, with either binary or floating point encoding of design variables, were considered to find optimal locations of piezoelectric actuators as well as to determine the best voltages applied to them in order to obtain a desired structure shape. These models provide an overall economy of computing effort for static and vibration problems.

Influência da modelação de núcleos de betão armado no cálculo automático de estruturas de edifícios

O presente trabalho aborda a questão do comportamento e influência estrutural da modelação de um núcleo de secção aberta de parede fina no modelo tridimensional de elementos finitos de um edifício de betão armado, composto por 5 pisos sujeito à acção sísmica regulamentar. Para o efeito, foram considerados os Eurocódigos estruturais, nomeadamente o Eurocódigo 0, Eurocódigo 1 e Eurocódigo 8. A fim de avaliar a importância do tipo de modelação destes elementos estruturais, elemento fundamental para a caracterização da resposta dinâmica, foi desenvolvido um estudo paramétrico, fazendo-se a análise de quatro formas distintas de modelação do mesmo núcleo. Para os mesmos casos de carregamento, é feita uma análise comparativa entre os resultados obtidos a nível de períodos, percentagem de armadura nos pilares e no próprio núcleo bem como os deslocamentos para os modelos em estudo, com recurso a um programa de cálculo automático. O edifício considerado neste trabalho foi modelado com base no programa comercial de cálculo automático SAP 2000 versão 14.4. Posteriormente apresentam-se e discutem-se os resultados obtidos nos vários modelos em causa e para as várias situações propostas ao longo do trabalho.

Caracterização mecânica de misturas betuminosas a aplicar em infra-estruturas de transportes

A maioria das infra-estruturas de transportes, nomeadamente os pavimentos rodoviários e aeroportuários, são constituídas por misturas betuminosas, o que permite um bom desempenho e uma adequada durabilidade, nas condições usuais de serviço. As misturas betuminosas são ainda amplamente utilizadas na construção de zonas de estacionamento de veículos, tendo-se verificado recentemente a sua aplicação também em infra-estruturas ferroviárias. Face à necessidade de melhorar o desempenho das vias-férreas, permitindo uma concepção mais durável de linhas de alta velocidade e uma redução dos custos da sua manutenção, tem-se vindo a desenvolver diversos estudos para promover a utilização de novos materiais, principalmente através da incorporação de misturas betuminosas. O presente trabalho tem como objectivo a caracterização do comportamento mecânico de misturas betuminosas a aplicar em infra-estruturas de transportes. Como metodologia para o estudo do comportamento mecânico das misturas betuminosas foram realizados em laboratório ensaios de cargas repetidas, nomeadamente, ensaios de flexão em quatro pontos para determinação da rigidez e da resistência à fadiga e ensaios de compressão triaxiais cíclicos para avaliação do comportamento à deformação permanente. A resistência à fadiga das misturas betuminosas em estudo foi avaliada através do ensaio de flexão em quatro pontos, com extensão controlada, e aplicação de um carregamento sinusoidal com diferentes frequências, de acordo com o procedimento de ensaio da norma europeia EN 12697-24 (2004 + A1: 2007). A resistência à deformação permanente das misturas betuminosas foi analisada através de ensaios de compressão triaxiais cíclicos, submetendo-as a uma tensão de confinamento estática pela aplicação parcial de vácuo e a uma pressão axial cíclica sob a forma rectangular, de acordo com a norma europeia EN 12697-25 (2004). O conhecimento destas propriedades mecânicas assume particular importância ao nível da formulação das misturas betuminosas, do dimensionamento de uma estrutura ou do estabelecimento de uma adequada solução para uma obra de reabilitação duma infra-estrutura de transportes. Para este estudo foi utilizado um modelo físico construído numa fossa no LNEC, com o propósito de serem testadas três substruturas ferroviárias não convencionais, utilizando sub-balastro betuminoso. A selecção das substruturas foi efectuada após uma análise de várias secções de estruturas já testadas e aplicadas noutros países, de forma a proporcionar comparações fiáveis entre elas. Os resultados obtidos mostraram que a mistura betuminosa AC20 base 50/70 (MB) aplicada na camada de sub-balastro é adequada para ser aplicada nas infra-estruturas de transportes pois apresenta um bom desempenho à fadiga e à deformação permanente. Através dos ensaios efectuados foi ainda possível entender a importante influência das características volumétricas, principalmente da porosidade para o bom comportamento da mistura betuminosa.

Response of a multi-domain continental margin to compression: Study from seismic reflection-refraction and numerical modelling in the Tagus Abyssal Plain

The effects of the Miocene through Present compression in the Tagus Abyssal Plain are mapped using the most up to date available to scientific community multi-channel seismic reflection and refraction data. Correlation of the rift basin fault pattern with the deep crustal structure is presented along seismic line IAM-5. Four structural domains were recognized. In the oceanic realm mild deformation concentrates in Domain I adjacent to the Tore-Madeira Rise. Domain 2 is characterized by the absence of shortening structures, except near the ocean-continent transition (OCT), implying that Miocene deformation did not propagate into the Abyssal Plain, In Domain 3 we distinguish three sub-domains: Sub-domain 3A which coincides with the OCT, Sub-domain 3B which is a highly deformed adjacent continental segment, and Sub-domain 3C. The Miocene tectonic inversion is mainly accommodated in Domain 3 by oceanwards directed thrusting at the ocean-continent transition and continentwards on the continental slope. Domain 4 corresponds to the non-rifted continental margin where only minor extensional and shortening deformation structures are observed. Finite element numerical models address the response of the various domains to the Miocene compression, emphasizing the long-wavelength differential vertical movements and the role of possible rheologic contrasts. The concentration of the Miocene deformation in the transitional zone (TC), which is the addition of Sub-domain 3A and part of 3B, is a result of two main factors: (1) focusing of compression in an already stressed region due to plate curvature and sediment loading; and (2) theological weakening. We estimate that the frictional strength in the TC is reduced in 30% relative to the surrounding regions. A model of compressive deformation propagation by means of horizontal impingement of the middle continental crust rift wedge and horizontal shearing on serpentinized mantle in the oceanic realm is presented. This model is consistent with both the geological interpretation of seismic data and the results of numerical modelling.

GA topology optimization using random keys for tree encoding of structures

Topology optimization consists in finding the spatial distribution of a given total volume of material for the resulting structure to have some optimal property, for instance, maximization of structural stiffness or maximization of the fundamental eigenfrequency. In this paper a Genetic Algorithm (GA) employing a representation method based on trees is developed to generate initial feasible individuals that remain feasible upon crossover and mutation and as such do not require any repairing operator to ensure feasibility. Several application examples are studied involving the topology optimization of structures where the objective functions is the maximization of the stiffness and the maximization of the first and the second eigenfrequencies of a plate, all cases having a prescribed material volume constraint.

From efficiency to optimality in proportional reinsurance under group correlation

Based on our recent discovery of closed form formulae of efficient Mean Variance retentions in variable quota-share proportional reinsurance under group correlation, we analyzed the influence of different combination of correlation and safety loading levels on the efficient frontier, both in a single period stylized problem and in a multiperiod one.