Arcabouço tectônico do Gráben de Barra de São João, Bacia de Campos Brasil

O Gráben de Barra de São João, situado na região de águas rasas da Bacia de Campos, é parte integrante do Sistema de Riftes do Cenozóico, localizado na região sudeste do Brasil. Este sistema foi formado em um evento que resultou na reativação das principais zonas de cisalhamento do Pré-Cambriano do sudeste do Brasil no Paleoceno. Neste trabalho proponho um novo arcabouço estrutural para o Gráben de Barra de São João baseado na interpretação de dados gravimétricos. Dados magnéticos aéreos, dados gravimétricos, uma linha sísmica 2D e um perfil de densidades de um poço foram utilizados como vínculos na interpretação. Para a estimativa do topo do embasamento foi necessário separar o efeito das fontes profundas no dado gravimétrico (anomalia residual). Com isso, foi realizada uma modelagem 2D direta baseada na interpretação sísmica para estimar as densidades das entidades geológicas da área em questão. Após esta modelagem, foi realizada uma inversão estrutural 3D do dado gravimétrico residual a fim de recuperar a profundidade do topo do embasamento. Este fluxograma de interpretação permitiu a identificação de um complexo arcabouço estrutural com três sistemas de falhas bem definido: Falhas normais de orientação NE-SW, e um sistema de falhas transcorrentes NW-SE e E-W. Estas orientações dividem o gráben em diversos altos e baixos internos. O dado magnético aéreo corrobora esta interpretação. A existência de rochas ultra-densas e fortemente magnéticas no embasamento foram interpretadas como um ofiolito que foi provavelmente intrudido (por obducção) na época do fechamento de um oceano no Proterozóico.

Uso da calibração multivariada para a predição de propriedades físico-químicas de misturas de óleo de soja e biodiesel

O objetivo deste trabalho foi estabelecer um modelo empregando-se ferramentas de regressão multivariada para a previsão do teor em ésteres metílicos e, simultaneamente, de propriedades físico-químicas de misturas de óleo de soja e biodiesel de soja. O modelo foi proposto a partir da correlação das propriedades de interesse com os espectros de reflectância total atenuada no infravermelho médio das misturas. Para a determinação dos teores de ésteres metílicos foi utilizada a cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), podendo esta ser uma técnica alternativa aos método de referência que utilizam a cromatografia em fase gasosa (EN 14103 e EN 14105). As propriedades físico-químicas selecionadas foram índice de refração, massa específica e viscosidade. Para o estudo, foram preparadas 11 misturas com diferentes proporções de biodiesel de soja e de óleo de soja (0-100 % em massa de biodiesel de soja), em quintuplicata, totalizando 55 amostras. A região do infravermelho estudada foi a faixa de 3801 a 650 cm-1. Os espectros foram submetidos aos pré-tratamentos de correção de sinal multiplicativo (MSC) e, em seguida, à centralização na média (MC). As propriedades de interesse foram submetidas ao autoescalamento. Em seguida foi aplicada análise de componentes principais (PCA) com a finalidade de reduzir a dimensionalidade dos dados e detectar a presença de valores anômalos. Quando estes foram detectados, a amostra era descartada. Os dados originais foram submetidos ao algoritmo de Kennard-Stone dividindo-os em um conjunto de calibração, para a construção do modelo, e um conjunto de validação, para verificar a sua confiabilidade. Os resultados mostraram que o modelo proposto por PLS2 (Mínimos Quadrados Parciais) foi capaz de se ajustar bem os dados de índice de refração e de massa específica, podendo ser observado um comportamento aleatório dos erros, indicando a presença de homocedasticidade nos valores residuais, em outras palavras, o modelo construído apresentou uma capacidade de previsão para as propriedades de massa específica e índice de refração com 95% de confiança. A exatidão do modelo foi também avaliada através da estimativa dos parâmetros de regressão que são a inclinação e o intercepto pela Região Conjunta da Elipse de Confiança (EJCR). Os resultados confirmaram que o modelo MIR-PLS desenvolvido foi capaz de prever, simultaneamente, as propriedades índice de refração e massa específica. Para os teores de éteres metílicos determinados por HPLC, foi também desenvolvido um modelo MIR-PLS para correlacionar estes valores com os espectros de MIR, porém a qualidade do ajuste não foi tão boa. Apesar disso, foi possível mostrar que os dados podem ser modelados e correlacionados com os espectros de infravermelho utilizando calibração multivariada

Evolution of the tectogene concept, 1930-1965

The tectogene, or crustal downbuckle, was proposed in the early 1930s by F.A. Vening Meinesz to explain the unexpected belts of negative gravity anomalies in island arcs. He attributed the isostatic imbalance to a deep sialic root resulting from the action of subcrustal convection currents. Vening Meinesz's model was initially corroborated experimentally by P.H. Kuenen, but additional experiments by D.T. Griggs and geological analysis by H.H. Hess in the late 1930s led to substantial revision in detail. As modified, the tectogene provided a plausible model for the evolution of island arcs into alpine mountain belts for another two decades. Additional revisions became necessary in the early 1950s to accommodate the unexpected absence of sialic crust in the Caribbean and the marginal seas of the western Pacific. By 1960 the cherished analogy between island arcs and alpine mountain belts had collapsed under the weight of the detailed field investigations by Hess and his students in the Caribbean region. Hess then incorporated a highly modified form of the tectogene into his sea-floor spreading hypothesis. Ironically, this final incarnation of the concept preserved some of the weaker aspects of the 1930s original, such as the ad hoc explanation for the regular geometry of island arcs.

Análise tensão deformação de uma barragem de concreto em solo residual preponderantemente anisotrópico.

Estudos de fundações de obras de arte, como barragens de concreto-gravidade e barragens de terra, devem contemplar todos os esforços atuantes no maciço de fundação, principalmente as tensões e as deformações esperadas durante todo o processo construtivo e no período pós-construtivo. Quando essas estruturas são apoiadas sobre rochas de boa sanidade, a escolha do barramento geralmente favorece a implantação de barragens de concreto. Entretanto, quando os maciços de fundação são formados por solos, a opção técnica geralmente mais bem aceita é quanto à utilização de barragens de terra. Em ambos os casos, as análises de estabilidade e de deformação são desenvolvidas por métodos analíticos bem consolidados na prática. Nas condições mais adversas de fundação, seja em rochas ou em solos com marcante anisotropia e estruturas reliquiares herdadas da rocha-mãe, a utilização de modelos constitutivos anisotrópicos em análises por elementos finitos propicia simulações mais realistas dessas feições estruturais, contribuindo para o seu melhor conhecimento. O presente trabalho teve por objetivo demonstrar a utilização de um modelo constitutivo anisotrópico no estudo da fundação da Barragem San Juan, localizada na República Dominicana, que foi concebida como uma estrutura tipo concreto-gravidade apoiada sobre solos residuais jovens altamente anisotrópicos. Nessa obra, apesar de sua pequena altura, a presença marcante de descontinuidades ensejou um estudo mais detalhado do comportamento tensão-deformação da fundação, levando em conta o levantamento detalhado da atitude das descontinuidades presentes no maciço e os resultados de ensaios de resistência em planos paralelos e normais às descontinuidades. Para a estimativa de deformações, os respectivos módulos de Young (Es) foram estimados com base em correlações com a resistência à penetração SPT desenvolvidas nesta dissertação, a partir de um estudo estatístico baseado em várias publicações disponíveis na literatura. As análises numéricas por elementos finitos foram desenvolvidas através do programa Plaxis 2D, utilizando-se como modelo constitutivo aquele denominado The Jointed Rock Model, que é particularmente recomendado para análises de estabilidade e deformação de materiais anisotrópicos. Os resultados das análises numéricas foram comparados com as análises de equilíbrio limite elaboradas para o projeto executivo da referida barragem, pelo programa Slope, utilizando o método rigoroso de Morgenstern e Price, que se mostrou conservador. Os resultados das análises numéricas mostraram sua inequívoca versatilidade para a escolha de opções de reforço da fundação, através de dentes que objetivavam o aumento das condições de estabilidade da barragem.

Arcabouço crustal profundo da parte Centro-Norte da margem de Angola: modelo de afinamento e contato de crostas

Este trabalho tem como objetivo a identificação de feições que permitam (1) a construção do arcabouço crustal profundo e da porção superior do manto em parte da Costa de Angola, (2) a comparação deste arcabouço com o embasamento aflorante e (3) a tentativa de adequar estes resultados aos modelos de ruptura continental já publicados. Para alcançar estes objetivos foi feita a interpretação de cinco linhas sísmicas de reflexão profundas (25 Km de profundidade) na costa de Angola, nas Bacias de Kwanza e Baixo Congo, adquiridas pela ION-GXT. As feições identificadas na sísmica de reflexão auxiliaram na determinação dos limites da crosta continental superior e inferior, no reconhecimento das camadas que compõem a crosta oceânica e na identificação da Descontinuidade de Mohorovicic (que marca o limite entre crosta e manto). A interpretação sísmica associada a dados da literatura (que proporcionaram valores de densidade para os pacotes identificados na interpretação sísmica) permitiram a realização de uma modelagem gravimétrica que foi comparada ao dado gravimétrico adquirido durante a aquisição sísmica. A modelagem gravimétrica serviu para validar a interpretação sísmica, atuando como um controle de qualidade para a interpretação. Caso a anomalia gravimétrica gerada pela modelagem não estivesse de acordo com a anomalia medida, a interpretação sísmica era revista na tentativa de um melhor ajuste entre o resultado modelado e o medido. Este ajuste, no entanto, sempre foi feito honrando os refletores que estavam bem marcados na sísmica. Somado a isto, ainda foi utilizado o dado magnético adquirido no campo, no auxilio da interpretação. O arcabouço crustal obtido com a utilização deste método permitiu a comparação dos resultados da interpretação com os modelos de evolução de margens passivas existentes na literatura, mostrando muitos pontos em comum aos modelos que defendem a possibilidade de ocorrência de manto exumado em margens passivas pobres em magmatismo. A interpretação final destes dados mostrou um domínio proximal marcado por uma crosta continental espessa porém pouco afinada em contato com um domínio distal marcado por uma crosta continental muito afinada (crosta hiper-estirada) e, em direção ao centro do oceano, uma região em que ocorre a exumação do manto. A passagem do domínio proximal para o distal ocorre de forma rápida em uma região denominada Zona de Estrangulamento. À oeste do manto exumado é possível identificar a crosta oceânica. O cruzamento dos resultados obtidos neste trabalho com dados do embasamento aflorante no continente africano sugerem um controle do deste nos valores finais de afinamento da crosta continental sob a bacia e nas regiões de manto exumado. Trabalhos recentes realizados na costa de Angola e do Brasil mostram feições semelhantes às identificadas nesta dissertação.

Colapso gravitacional na teoria de Hořava-Lifshitz no limite infravermelho

O objetivo desta tese é verificar se algumas soluções de matéria da teoria da relatividade geral também satisfazem as equações da teoria de Horava-Lifshitz no limite infravermelho. Para isso, partimos das soluções mais simples possíveis, tais como é o caso de um fluido de radiação nula e de poeira, conhecidas na relatividade geral, e encontramos que estas não correspondem a quaisquer soluções na teoria de gravitação de Hořava-Lifshitz para o limite de baixas energias, infravermelho, no qual esta teoria deveria se reduzir à anterior. Este resultado nos remete a novos desafios na direção de ajustes teóricos que permitam que esta teoria descreva corretamente tanto o cenário cosmológico quanto o de formação de estruturas, estáveis ou colapsadas. Para tornar o trabalho mais claro, é feita uma introdução à teoria de Hořava- Lifshitz, tema central deste trabalho, e como ela se acopla com a matéria.

Um estudo de caso envolvendo a retroanálise de tensões residuais de cravação.

As tensões residuais de cravação ocorrem quando a estaca e o solo não são totalmente descomprimidos após dissipação completa da energia transferida à estaca durante sua instalação. Este assunto tem merecido a atenção de vários pesquisadores, uma vez que a presença das tensões residuais na estaca causa uma alteração no seu comportamento quando carregada. A presente dissertação reuniu estudos anteriores que estabeleceram os principais fatores que influenciam as tensões residuais de cravação. Procurou-se executar uma série de simulações objetivando melhor entender o desenvolvimento das tensões residuais com a porcentagem de resistência de ponta, em continuidade aos estudos de Costa (1994). Costa (1994) observou que a porcentagem de carga na ponta é um fator relevante na avaliação das tensões residuais de cravação. Uma análise paramétrica efetuada confirmou estudos anteriores, verificando que a razão entre a carga residual na ponta em relação à capacidade de carga global cresce, a medida que a porcentagem de carga na ponta aumenta, chegando a um valor máximo para, em seguida, diminuir. Este comportamento é similar ao da curva de compactação do solo, quando, ao aumentar a umidade, o peso específico seco aumenta, até um valor máximo, correspondente à umidade ótima, para em seguida reduzir. Verificouse, ainda, semelhantemente ao aumento da energia de compactação, que vai transladando a curva para cima e para à esquerda do gráfico umidade x peso específico seco, que o aumento do comprimento da estaca apresenta um comportamento similar. O aumento do comprimento leva a curva para cima e para a esquerda. Finalmente, selecionou-se um caso de obra com condições propícias para o desenvolvimento de altas tensões residuais de cravação. Trata-se de um caso de estacas metálicas longas, embutidas em solo residual jovem, de elevada resistência, bem documentado com extensa instrumentação, por ocasião da instalação. A retroanálise de cinco estacas do banco de dados mostrou que as cargas residuais previstas, num programa de simulação de cravação, se aproximaram muito dos valores experimentais. Foi observado também que a profundidade do ponto neutro previsto e medido apresentou uma excelente concordância. O resultado mais relevante desta pesquisa foi quando os valores de porcentagem de ponta foram introduzidos no eixo das abscissas e os valores da razão entre a carga residual na ponta e a capacidade de carga global, no eixo das ordenadas, e se observou o aspecto da curva semelhante à de compactação. A dissertação ilustra ser possível e simples a previsão das tensões residuais de cravação através de uma análise pela equação da onda.

MDNR-NOAA trawl standardization study

Long-term living resource monitoring programs are commonly conducted globally to evaluate trends and impacts of environmental change and management actions. For example, the Woods Hole bottom trawl survey has been conducted since 1963 providing critical information on the biology and distribution of finfish and shellfish in the North Atlantic (Despres-Patango et al. 1988). Similarly in the Chesapeake Bay, the Maryland Department of Natural Resources (MDNR) Summer Blue Crab Trawl survey has been conducted continuously since 1977 providing management-relevant information on the abundance of this important commercial and recreational species. A key component of monitoring program design is standardization of methods over time to allow for a continuous, unbiased data set. However, complete standardization is not always possible where multiple vessels, captains, and crews are required to cover large geographic areas (Tyson et al. 2006). Of equal issue is technological advancement of gear which serves to increase capture efficiency or ease of use. Thus, to maintain consistency and facilitate interpretation of reported data in long-term datasets, it is imperative to understand and quantify the impacts of changes in gear and vessels on catch per unit of effort (CPUE). While vessel changes are inevitable due to ageing fleets and other factors, gear changes often reflect a decision to exploit technological advances. A prime example of this is the otter trawl, a common tool for fisheries monitoring and research worldwide. Historically, trawl nets were constructed of natural materials such as cotton and linen. However modern net construction consists of synthetic materials such as polyamide, polyester, polyethylene, and polypropylene (Nielson et. al. 1983). Over the past several decades, polyamide materials which will be referred to as nylon, has been a standard material used in otter trawl construction. These trawls are typically dipped into a latex coating for increased abrasion resistance, a process that is referred to as “green dipped.” More recently, polyethylene netting has become popular among living resource monitoring agencies. Polyethylene netting, commonly known as sapphire netting, consists of braided filaments that form a very durable material more resistant to abrasion than nylon. Additionally, sapphire netting allows for stronger knot strength during construction of the net further increasing the net’s durability and longevity. Also, sapphire absorbs less water with a specific gravity near 0.91 allowing the material to float as compared to nylon with specific gravity of 1.14 (Nielson et. al. 1983). This same property results in a light weight net which is more efficient in deployment, retrieval and fishing of the net, particularly when towing from small vessels. While there are many advantages to the sapphire netting, no comparative efficiency data is available for these two trawl net types. Traditional nylon netting has been used consistently for decades by the MDDNR to generate long term living resource data sets of great value. However, there is much interest in switching to the advanced materials. In addition, recent collaborative efforts between MDNR and NOAA’s Cooperative Oxford Laboratory (NOAA-COL) require using different vessels for trawling in support of joint projects. In order to continue collaborative programs, or change to more innovative netting materials, the influence of these changes must be demonstrated to be negligible or correction factors determined. Thus, the objective of this study was to examine the influence of trawl net type, vessel type, and their interaction on capture efficiency.

Observations on the inhibitory effect of sodium chloride on molds met with in smoked fishery products

Even though smoke curing is a very elegant method of preserving fish, the resultant products have only a very restricted shelf-life, unless stored under refrigerated conditions. The main source of spoilage is the early setting in of a vigorous growth of moulds. This problem is of a serious nature even in temperate climatic conditions. In full and universal recognition of the gravity of the problem, the FAO conference on herring technology held in September 1950 at Bergen in Norway has recommended the problem of "means of prevention of mould growth in smoked products" for future research study. This note records an interesting observation made at this Laboratory on the inhibitory action of sodium chloride on the development of mould in smoked fishery products.

Articulated wooden blades for a horizontal-axis wind turbine. Design, construction and testing.

A pair of blades were constructed following a Tapered Chord, Zero Twist pattern after Anderson. The construction uses the Wood Epoxy Saturation Technique, with a solid Beech main spar and leading edge joined together with laminated veneers of beech forming a D-section; the trailing edge is formed from millimetre ply skins, foam filled to resist compressive loads. This construction leads to an extremely light, flexible blade, with the centres of gravity and torsion well forward, giving good stability. Each blade has three built-in strain gauges, alowing flapwise bending to be measured. Stiffness, and natural frequencies, were measured, to input to a numerical computer model to calculate blade deformation during operation, and to determine stability boundaries of the blade. Preliminary aerodynamic performance measurements are presented and close agreement is found with theory.

Yielding of engineering polymers at strain rates of up to 500 s-1

A method is described for measuring the mechanical properties of polymers in compression at strain rates in the range approximately 300-500 s-1. A gravity-driven pendulum is used to load a specimen on the end of an instrumented Hopkinson output bar and the results are processed by a microcomputer. Stress-strain curves up to high strains are presented for polycarbonate, polyethersulphone and high density polyethylene over a range of temperatures. The value of yield stress, for all three polymers, was found to vary linearly with log (strain rate) at strain rates up to 500 s-1. © 1985.

Investigations on wooden floating materials: the loss of buoyancy under continuous immersion in water and the rate of its redemption by drying

A wooden fishing float under immersion in water for long periods is liable to absorb water, the quantity of water absorbed possibly being dependent upon the physical factors like the specific gravity and the inherent property of the material, the time of soaking and the pressure acting on it. Consequently a wooden float is likely to become heavy and loss its original buoyancy. However, when the float is removed from water and dried, the lost buoyancy is regained on complete drying. The present paper is an attempt to elucidate these two important characteristics of some of the chief wooden floating materials used on the West Coast of India.

Some physical properties of the muscle lipid of two freshwater teleosts, Ophicephalus striatus (Bloch.) and Clarias batrachus (Linn.)

Various physical properties (viscosity, fluidity, surface tension and specific gravity) have been determined for muscle lipids of Ophicephalus striatus and Clarias batrachus. Results are presented and the methods used in determination noted. The physical parameters studied are found to be species-specific.

Some changes in the physical qualities of muscle lipid of the freshwater murrel, Ophicephalus striatus (bloch.) during storage

The present communication reports the changes in the specific gravity, coefficient of viscosity, fluidity and surface tension of the muscle lipid of O. striatus, a common freshwater murrel, when stored at room temp (32 ± 2°C) The specific gravity of muscle lipid was found to rise from 0.894 to 0.912 during the first 25 days of storage but registered the highest (0.925) when stored for 50 days. Surface tension seemed to rise with the duration of storage. This was, presumably, due to an increase in the forces with which the molecules in the surface of the lipid tended to compress the molecules below to the smallest possible volume. During the period of storage marked changes seemed to occur in the direction of an increase in the value of the coefficient of viscosity and a reciprocal decline in the fluidity. Evidently, the observed increase in the viscosity seemed to be the result of increased internal friction between different molecular layers of the lipid, whereas a decline in the fluidity was perhaps the consequence of its inverse correlation with the coefficient of viscosity.

On the use of combined compact scheme for numerical solution of the two-layer oceanic shallow water equations

Many types of oceanic physical phenomena have a wide range in both space and time. In general, simplified models, such as shallow water model, are used to describe these oceanic motions. The shallow water equations are widely applied in various oceanic and atmospheric extents. By using the two-layer shallow water equations, the stratification effects can be considered too. In this research, the sixth-order combined compact method is investigated and numerically implemented as a high-order method to solve the two-layer shallow water equations. The second-order centered, fourth-order compact and sixth-order super compact finite difference methods are also used to spatial differencing of the equations. The first part of the present work is devoted to accuracy assessment of the sixth-order super compact finite difference method (SCFDM) and the sixth-order combined compact finite difference method (CCFDM) for spatial differencing of the linearized two-layer shallow water equations on the Arakawa's A-E and Randall's Z numerical grids. Two general discrete dispersion relations on different numerical grids, for inertia-gravity and Rossby waves, are derived. These general relations can be used for evaluation of the performance of any desired numerical scheme. For both inertia-gravity and Rossby waves, minimum error generally occurs on Z grid using either the sixth-order SCFDM or CCFDM methods. For the Randall's Z grid, the sixth-order CCFDM exhibits a substantial improvement , for the frequency of the barotropic and baroclinic modes of the linear inertia-gravity waves of the two layer shallow water model, over the sixth-order SCFDM. For the Rossby waves, the sixth-order SCFDM shows improvement, for the barotropic and baroclinic modes, over the sixth-order CCFDM method except on Arakawa's C grid. In the second part of the present work, the sixth-order CCFDM method is used to solve the one-layer and two-layer shallow water equations in their nonlinear form. In one-layer model with periodic boundaries, the performance of the methods for mass conservation is compared. The results show high accuracy of the sixth-order CCFDM method to simulate a complex flow field. Furthermore, to evaluate the performance of the method in a non-periodic domain the sixth-order CCFDM is applied to spatial differencing of vorticity-divergence-mass representation of one-layer shallow water equations to solve a wind-driven current problem with no-slip boundary conditions. The results show good agreement with published works. Finally, the performance of different schemes for spatial differencing of two-layer shallow water equations on Z grid with periodic boundaries is investigated. Results illustrate the high accuracy of combined compact method.