Nonlinear normal modes in mechanical systems: concept and computation with numerical continuation

The purpose of this Project is, first and foremost, to disclose the topic of nonlinear vibrations and oscillations in mechanical systems and, namely, nonlinear normal modes NNMs to a greater audience of researchers and technicians. To do so, first of all, the dynamical behavior and properties of nonlinear mechanical systems is outlined from the analysis of a pair of exemplary models with the harmonic balanced method. The conclusions drawn are contrasted with the Linear Vibration Theory. Then, it is argued how the nonlinear normal modes could, in spite of their limitations, predict the frequency response of a mechanical system. After discussing those introductory concepts, I present a Matlab package called 'NNMcont' developed by a group of researchers from the University of Liege. This package allows the analysis of nonlinear normal modes of vibration in a range of mechanical systems as extensions of the linear modes. This package relies on numerical methods and a 'continuation algorithm' for the computation of the nonlinear normal modes of a conservative mechanical system. In order to prove its functionality, a two degrees of freedom mechanical system with elastic nonlinearities is analized. This model comprises a mass suspended on a foundation by means of a spring-viscous damper mechanism -analogous to a very simplified model of most suspended structures and machines- that has attached a mass damper as a passive vibration control system. The results of the computation are displayed on frequency energy plots showing the NNMs branches along with modal curves and time-series plots for each normal mode. Finally, a critical analysis of the results obtained is carried out with an eye on devising what they can tell the researcher about the dynamical properties of the system.

La geometría del agua : mecanismos arquitectónicos de manipulación espacial

Este trabajo de investigación trata las relaciones del agua con la arquitectura. El agua es un elemento con capacidad arquitectónica para generar atmósferas, por lo que el enfoque del estudio será el empleo de esta como un importante componente que participa en el proyecto arquitectónico. Esta vinculación entre agua y arquitectura es un tema atemporal, aunque hoy en día parece haber sido olvidado. La tesis busca dar respuesta a una serie de preguntas planteadas ¿por qué el agua sigue acompañado a la arquitectura en nuestros días? ¿se conoce lo que esta puede aportar? ¿existe un medio por el que se pueda conocer cómo se realiza esta vinculación con la arquitectura? Se plantea como hipótesis la existencia de unos mecanismos arquitectónicos que regulan la manipulación espacial mediante el agua. La detección y el estudio de estos mecanismos permitirá responder a las preguntas planteadas y analizar en profundidad la capacidad del agua para modificar la arquitectura. El enfoque de la investigación se hace desde un punto de vista crítico y científico, evitando una visión romántica. La utilización del agua como elemento arquitectónico durante siglos y por diferentes culturas induce a la reflexión y al estudio en busca de unos parámetros comunes. La tesis se estructura en cuatro capítulos que analizan momentos en los que el agua se emplea como un elemento arquitectónico fundamental. Se han localizado diversos lugares y momentos históricos, tanto antiguos como contemporáneos, lo que permitirá contemplar el empleo del agua desde diferentes perspectivas, identificar y seguir una línea de continuidad o de evolución en la asociación entre el agua y la arquitectura. En cada uno de los capítulos se analizarán unos casos de estudio y los correspondientes mecanismos empleados en la manipulación del agua. Para ello se ha realizado una selección de proyectos en los que el agua es determinante en la generación de los espacios. Durante el proceso de investigación se ha considerado la geometría como una herramienta clave para comprender el funcionamiento de los mecanismos del agua. En un capítulo introductorio se analiza la geometría del movimiento del agua. El objetivo de esta investigación es estudiar los mecanismos arquitectónicos de manipulación espacial realizados mediante el agua. Las conclusiones se establecen a partir de la identificación de esos mecanismos, su definición y clasificación. Finalmente se realiza un mapa de proyectos vinculados al agua mediante las conclusiones obtenidas. ABSTRACT This research deals with the relations of water with architecture. Water is an architectural element with capacity to generate atmospheres, so the study will focus on the using of this as an important component involved in the architectural project. The link between water and architecture is a timeless theme, although it seems to have been forgotten nowadays. The thesis seeks to answer several questions, why the water is still linked to architecture today? It is possible to know what it can bring? Is there any mean by which can be know how to make this link with architecture? As a hypothesis is considered the existence of certain architectural mechanisms that regulate spatial manipulation by water. The detection and study of these mechanisms will allow answer these questions and analyze in depth the ability of water to modify the architecture. The research is done from a critical and scientific focus, avoiding a romantic view. The use of water as an architectural element for centuries and by different cultures induces thought-provoking and study seeking for common parameters. The thesis is divided into four chapters that analyze certain periods of time when water is used as a basic architectural element. Places and historical moments where found and located from both ancient and contemporary, allowing to contemplate the use of water from different perspectives, identify and follow a line of continuity or evolution in the association between water and architecture. In each chapter some study cases are analyzed with their corresponding mechanisms used in handling the water. Therefore it has been done a selection of projects where water is esential for the space generation. During the research process, geometry has been considered as a tool key to understand the functioning of the water mechanisms. In an introductory chapter the geometry of water movement is analyzed. The objective of this research is to study the architectural mechanisms for spatial manipulation, made possible by the water. The conclusions are set from the identification of these mechanisms, their definition and classification. Finally a map of projects linked with water is made with the achieved conclusions.

A Computer-Assisted Personalized Approach in an Undergraduate Plant Physiology Class1

We used Computer-Assisted Personalized Approach (CAPA), a networked teaching and learning tool that generates computer individualized homework problem sets, in our large-enrollment introductory plant physiology course. We saw significant improvement in student examination performance with regular homework assignments, with CAPA being an effective and efficient substitute for hand-graded homework. Using CAPA, each student received a printed set of similar but individualized problems of a conceptual (qualitative) and/or quantitative nature with quality graphics. Because each set of problems is unique, students were encouraged to work together to clarify concepts but were required to do their own work for credit. Students could enter answers multiple times without penalty, and they were able to obtain immediate feedback and hints until the due date. These features increased student time on task, allowing higher course standards and student achievement in a diverse student population. CAPA handles routine tasks such as grading, recording, summarizing, and posting grades. In anonymous surveys, students indicated an overwhelming preference for homework in CAPA format, citing several features such as immediate feedback, multiple tries, and on-line accessibility as reasons for their preference. We wrote and used more than 170 problems on 17 topics in introductory plant physiology, cataloging them in a computer library for general access. Representative problems are compared and discussed.

Advances in random matrix theory, zeta functions, and sphere packing

Over four hundred years ago, Sir Walter Raleigh asked his mathematical assistant to find formulas for the number of cannonballs in regularly stacked piles. These investigations aroused the curiosity of the astronomer Johannes Kepler and led to a problem that has gone centuries without a solution: why is the familiar cannonball stack the most efficient arrangement possible? Here we discuss the solution that Hales found in 1998. Almost every part of the 282-page proof relies on long computer verifications. Random matrix theory was developed by physicists to describe the spectra of complex nuclei. In particular, the statistical fluctuations of the eigenvalues (“the energy levels”) follow certain universal laws based on symmetry types. We describe these and then discuss the remarkable appearance of these laws for zeros of the Riemann zeta function (which is the generating function for prime numbers and is the last special function from the last century that is not understood today.) Explaining this phenomenon is a central problem. These topics are distinct, so we present them separately with their own introductory remarks.

Ensino de construção de edifícios: FAUUSP x EPUSP

O reconhecimento das competências e habilidades necessárias ao exercício profissional de arquitetos e engenheiros civis brasileiros é adquirido em decorrência das formações que lhes são oferecidas. No âmbito da construção de edifícios, pressupõe-se que ambos os profissionais recebem formação equivalente na medida em que os respectivos conselhos lhes atribuem iguais direitos e responsabilidades para exercê-la. Com o objetivo de investigar tal pressuposto, esse trabalho se propôs a examinar a formação oferecida nesse campo aos profissionais oriundos de duas das principais escolas do país: da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da USP (FAUUSP) e da Escola Politécnica da USP (EPUSP). Por meio de análise das estruturas curriculares, de depoimentos docentes coletados em entrevistas, materiais didáticos empregados em aulas, registros de aula de estudantes no decorrer do curso e de acompanhamento presencial em disciplinas que versam sobre o assunto, essa pesquisa revelou que as formações oferecidas pelas duas instituições são profundamente distintas. Na FAUUSP, constatou-se que a formação voltada à construção de edifícios corresponde à abordagem apenas introdutória dos assuntos, fornecida por meio de disciplinas desarticuladas entre si e em relação às demais disciplinas constantes da estrutura curricular. Na EPUSP, em oposição, o tema inserese em conjunto intimamente articulado de disciplinas, as quais fornecem ao estudante intensa fundamentação científica para discussão dos assuntos envolvidos. O trabalho, portanto, reforça a ideia, que vem de longa data, sobre a urgência em se rediscutir a formação oferecida ao estudante de arquitetura e urbanismo na FAUUSP, e principalmente nesse trabalho, no que se refere aos conteúdos de incumbência do Grupo de Disciplinas de Construção do Departamento de Tecnologia da Arquitetura da Escola.

O princípio da impessoalidade nas decisões administrativas

Estuda-se nesta tese o conteúdo jurídico do princípio da impessoalidade, previsto no art. 37, caput, da Constituição Federal de 1988, especificamente para fins de parametrização, controle e responsabilidade das decisões administrativas. Estruturam-se três eixos temáticos: a) noções introdutórias ideias de aproximação necessárias ao contexto e ao conceito do princípio da impessoalidade e do alcance de sua projeção nas decisões administrativas (póspositivismo e neoconstitucionalismo; constitucionalização; julgamento por princípios; relevância dos princípios; interesse público; direito administrativo como sistema; neutralidade política e a questão da justiça); b) impessoalidade no direito administrativo comprovação de que o princípio da impessoalidade ostenta arquétipo aberto para conferir maiores cobertura e proteção aos valores tutelados pelo texto constitucional, com ênfase à organização administrativa impessoal para assegurar um agir naturalmente impessoal (instrumentalização recíproca de princípios constitucionais; antecedentes históricos; direito estrangeiro; doutrina brasileira; impessoalidade na Constituição, nas leis e na jurisprudência; conceito de impessoalidade); c) impessoalidade nas decisões administrativas construção de um conceito de impessoalidade específico para as decisões administrativas, concebido desde a ideia de ponderação e conciliação de todos os interesses legítimos públicos e privados envolvidos em cada caso concreto (conceito e distinção de decisão administrativa impessoal em relação à decisão judicial imparcial; garantias e requisitos para a adoção de decisões impessoais, com destaque para os deveres de fundamentação (motivação), processualização e participação; algumas implicações de decisões impessoais [funcionário de fato; diminuição da discricionariedade; desvio de poder; motivação na dispensa de empregados públicos; responsabilidade civil extracontratual do Estado; necessidade de reconhecimento dos direitos dos administrados; nepotismo e revisitação da reformatio in pejus]; consequências da quebra da impessoalidade nas decisões administrativas [anulação; responsabilização do Estado e responsabilização do servidor] e, finalmente, técnicas para adoção de decisões administrativas impessoais).

A Divine Round Trip: the Literary and Christological Function of the Descent/Ascent Leitmotif in the Gospel of John

The thesis of this dissertation is that the Descent/Ascent Leitmotif, which includes the language of not only descending and ascending, but also going, coming, and being sent, performs a significant literary and christological function in the Gospel of John. The Evangelist's Descent/Ascent Leitmotif becomes the Gospel's organizing principal, drawing together a constellation of verbs and a number of themes, including Jesus-Son's origin, identity, relationship to God, authority, signs and works, life, and glory. In the introductory chapter, after providing a layout of the dissertation, the discussion turns to the spacial dimensions and christological importance of the vertical and horizontal depictions of the descending, ascending, coming, going, and being sent verbs. The focus of chapter two is to explain and illustrate, using a version of the Cinderella story, a method that serves to identify the Leitmotif and the verbs, motifs, and themes the Leitmotif draws within its constellation. This approach, titled a thematic structural method, integrates works from thematic scholars Horst Daemmrich and Eugene Falk with works from literary structural scholars A. J Greimas and Roland Barthes, and is a tool to analyze the influence of the Leitmotif as the Gospel's organizing principal on the relationships between the Leitmotif and numerous themes from which John's Christology emerges. The task of chapter three is to explain the rationale for the selection of the Leitmotif's verbs of descending, ascending, coming, going, and being sent. Chapters four and five investigate how the Evangelist, with the repetition of the Leitmotif, constructs his narrative to tell the story of the historical Jesus and shape the Evangelist's Christology. Additionally, the focus is to analyze the transforming influences of the Descent/Ascent Leitmotif on the themes of Jesus-Son's origin, identity, relationship to the Father, and authority, through his signs and works, life, and glory. The Descent/Ascent Leitmotif depicts a divine round trip, and the emphasis of chapter six is to examine the role of the Leitmotif in Jesus-Son's departure from the world and return to God. The Evangelist's use of the Leitmotif in Jesus' prayer to the Father (John 17) and the promise of the Paraclete are included in this chapter. Due to the Descent/Ascent Leitmotif's inherent spatial overtones, elements related to Jesus' return, including heaven, world, the hour, and his form after his resurrection, are explored from a cosmological and ontological perspective.

Relação existente entre metavisualização e as representações simbólica e submicro na elaboração de atividade em química

O objetivo desse trabalho foi compreender em que medida uma estratégia metavisual, utilizada em sala de aula, pode ajudar na construção e reconstrução de ideias, especificamente numa atividade introdutória de eletroquímica e quais os fatores envolvidos nesse processo. Para isso, foi desenvolvida uma atividade para o estudo inicial de duas interações eletroquímicas, envolvendo ferro e soluções de sulfato de cobre (II) e ácido sulfúrico. Foi utilizada uma metodologia qualitativa, envolvendo 32 estudantes do 3.o ano do ensino médio de uma mesma escola, idades entre 16 e 18 anos, em que foram feitos os registros audiovisuais dos alunos realizando a atividade e as falas transcritas para análise. Além disso, eles responderam a um questionário para se pesquisar por indícios nas habilidades metavisuais em 1D e 2D e, por último, uma entrevista semiestruturada. Duas categorias foram elaboradas com o objetivo de se classificar as hipóteses propostas para posterior comparação, uma para o nível simbólico e a outra para o submicro, possibilitando a observação de possíveis evoluções e dificuldades encontradas. Com relação às habilidades metavisuais, também foram necessárias três categorias para compor a análise. Os resultados indicam que a estratégia metavisual mostrou-se eficiente para a construção e reconstrução de conceitos associados à eletroquímica, na medida em que as concepções alternativas e dificuldades, comuns nessa área, puderam ser discutidas e modificadas. Houve evolução das hipóteses dos alunos, com intensa modelagem de conceitos, propiciada pela comparação de imagens (metavisualização), tanto no nível simbólico quanto no submicro. Foi observado que os estudantes demonstraram maior dificuldade ao elaborar as hipóteses do submicro, possivelmente por esse nível ter mais detalhes, maior aprofundamento de conceitos, ser mais abstrato e, portanto, não ser natural para os estudantes. Adicionalmente, o tempo de aprendizagem e de modelagem revelou-se diferente para os grupos, o que sugere aos professores considerarem isso no processo ensino-aprendizagem. Finalmente, os resultados parecem apontar também que as habilidades metavisuais e as conexões entre os níveis representacionais podem estar associados a melhores aprendizados e que, muitas vezes, é necessária a utilização de diversas representações e de um tempo maior para que os alunos consigam evoluir. Vale ressaltar que o assunto ainda é pouco pesquisado, se comparado a outros temas e, sendo assim, recomendam-se mais pesquisas sobre as estratégias metacognitivas no ensino de ciências e de química, em que as suas contribuições, no aprendizado dos alunos, possam ser mais investigadas.

The Use of Humor in Therapy : Research-Based Training Recommendations

Despite its essential and universal nature, humor has historically received limited attention from the behavioral sciences, particularly as compared to other affective experiences like anger and sadness. Some authors (e.g., Bell & Malhi, 2009; Provine, 2000a; Roeckelein, 2002) suggest that this is because researchers have traditionally failed to "take humor seriously" and, according to O'Connell (cited in Roeckelein, 2002), have too often pursued its study in a piecemeal manner lacking scientific rigor, resulting in "no comprehensive network of facts about the development and purposes of humor in human existence" (p. 1). Roeckelein (2002) found not a single mention of humor, laughter, wit, comedy, or theories relating to these topics in introductory psychology textbooks published between 1930 and 1996.While research interest in the area has grown, especially over the last decade, it remains an elusive and nebulous topic, more likely to be examined in specialty psychology texts (e.g., social psychology and child development) than general ones (Martin, 2007; Roeckelein, 2002). Organizations (e.g., The International Society for Humor Studies; The Association for the Advancement of Therapeutic Humor), journals (e.g., Humor: International Journal of Humor Research) and internet phenomena such as "The Humor Project" (www.humorproiect.com) have made great strides in integrating information about humor from discreet fields such as the arts and humanities, biological and social sciences, education, and business management. Still, the therapeutic potential of humor remains a relatively young subject of serious scientific inquiry (Marci, Moran, & Orr, 2004; Sala, Krupat, & Roter, 2002). While humor does make appearances in self-help books and publications addressing clinical applications, these sources are much ...

Rock 314: A Novel

During this Capstone project, the author composed and revised the introductory chapters of the novel Rock 314. This Capstone is comprised of the first four of those chapters and also includes a reflective essay that explores the many influences and inspirations that led to its creation. Rock 314 is a story about a lonely young artist who is unexpectedly taken away from the world he knows and finds himself flung across the cosmos in search of his kidnapped grandfather. This novel uses humor as a literary device to satirize contemporary society. In addition to an explanation of influences and story conception, the essay includes all cognitive decisions and discoveries made by the author throughout the evolution of this project.

Traduction et terminologie. A propos de deux versions espagnoles (Madrid, 1800) de la Logique de Dumarsais

Cette étude qui relève du domaine de la traduction philosophique (lato sensu) a pour objet deux versions de la Logique de Dumarsais ([1769]1797) éditées en Espagne (1800). Nous montrons que ces deux Lógicas, oeuvres de deux traducteurs différents, qui eurent chacun des fins également différentes, comme le prouvent le contexte bibliographique et les métatextes respectifs, manifestent la présence d’une terminologie espagnole divergente pour les termes clé de la théorie de la connaissance que l’auteur français exposa dans les pages initiales de sa Logique. La première de ces traductions, qui attribue à la logique un rôle d’introduction aux sciences, choisit des termes systématiquement calqués sur ceux de Dumarsais tandis que J. M. Alea (1781-1826) argumente l’emploi d’une terminologie spécifique, non concordante avec celle du texte source. Ces infidélités terminologiques (et in fine idéologiques) de J. M. Alea peuvent s’expliquer par le désir de ce traducteur de mettre à jour une théorie de la connaissance qu’il voudra rendre conforme à celle de Condillac.

Translation and terminology. Apropos of two Spanish versions of Dumarsais’ Logique (Madrid, 1800)

This article is the English version of “Traducción y terminología. A propósito de dos versiones al español de la Logique (Madrid, 1800) de Dumarsais” by Brigitte Lépinette. It was not published on the print version of MonTI for reasons of space. The online version of MonTI does not suffer from these limitations, and this is our way of promoting plurilingualism.

Enseñando a programar: un camino directo para desarrollar el pensamiento computacional

Está ampliamente aceptado que es fundamental desarrollar la habilidad de resolver problemas. El pensamiento computacional se basa en resolver problemas haciendo uso de conceptos fundamentales de la informática. Nada mejor para desarrollar la habilidad de resolver problemas usando conceptos informáticos que una asignatura de introducción a la programación. Este trabajo presenta nuestras reflexiones acerca de cómo iniciar a un estudiante en el campo de la programación de computadores. El trabajo no detalla los contenidos a impartir, sino que se centra en aspectos metodológicos, con la inclusión de experiencias y ejemplos concretos, a la vez que generales, extensibles a cualquier enseñanza de programación. En general, aunque se van desarrollado lenguajes cada vez más cercanos al lenguaje humano, la programación de ordenadores utilizando lenguajes formales no es una materia intuitiva y de fácil comprensión por parte de los estudiantes. A la persona que ya sabe programar le parece una tarea sencilla, pero al neófito no. Es más, dominar el arte de la programación es complejo. Por esta razón es indispensable utilizar todas las técnicas y herramientas posibles que faciliten dicha labor.

Diary of Henry Flynt, 1723-1747

This diary, effectively a commonplace book, documents Flynt's daily activities and personal reflections from 1723 to 1747. Many entries concern his dealings with family members, business associates, acquaintances, ministers, and political officials. The diary includes a list of books Flynt loaned to others from 1723 to 1743 and detailed financial entries from 1724 to 1747. These entries provide information about the costs of goods and services, as well as Flynt's consumption habits; they detail where he traveled, what he ate and drank (including, apparently, many pounds of almonds), what he read, and many other aspects of daily life. The diary also contains entries related to Flynt's land holdings and other investments, as well as copies of meeting minutes from several sessions of the Harvard Board of Overseers.

Muṣayyab-nāmah-ʼi Turkī

Legendary account of Musayyab ibn Najabah's activities to avenge the death of Ḥusayn ibn ʻAlī.