Modeling Innovative Power Take-Off Based on Double-Acting Hydraulic Cylinders Array for Wave Energy Conversion

One of the key systems of a Wave Energy Converter for extraction of wave energy is the Power Take-Off (PTO) device. This device transforms the mechanical energy of a moving body into electrical energy. This paper describes the model of an innovative PTO based on independently activated double-acting hydraulic cylinders array. The model has been developed using a simulation tool, based on a port-based approach to model hydraulics systems. The components and subsystems used in the model have been parameterized as real components and their values experimentally obtained from an existing prototype. In fact, the model takes into account most of the hydraulic losses of each component. The simulations show the flexibility to apply different restraining torques to the input movement depending on the geometrical configuration and the hydraulic cylinders on duty, easily modified by a control law. The combination of these two actions allows suitable flexibility to adapt the device to different sea states whilst optimizing the energy extraction. The model has been validated using a real test bench showing good correlations between simulation and experimental tests.

Study of thermal behaviors in CO2 laser irradiated glass

To understand mechanisms underlying laser-induced damage of BK7 and fused silica, we calculate the temperature field of the substrates with CO2 laser irradiating at a given laser power and beam radius. We find that the two glasses show different thermal behaviors. A model is developed for estimating the time t to heat the surface of the substrates up to a particular temperature T with cw CO2 laser irradiation. We calculate theoretically the duration t that the samples are irradiated, from the beginning to visual catastrophic damage, with the assumption of damage threshold determined by the critical temperature. The duration t that the samples are irradiated, from the beginning to visual catastrophic damage, is investigated experimentally as well. Here we take the melting point or softening point as the critical temperature, given the thermomechanical coupling properties, which is enough to cause damage for BK7. Damage features are characterized by the sound of visual cracks. Finally, we calculate stresses induced by laser heating. The analysis of stress indicates that the damage of BK7 is due to the stresses induced by laser heating. (c) 2005 Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers.

Study of thermal behaviors in CO2 laser irradiated glass

To understand mechanisms underlying laser-induced damage of BK7 and fused silica, we calculate the temperature field of the substrates with CO2 laser irradiating at a given laser power and beam radius. We find that the two glasses show different thermal behaviors. A model is developed for estimating the time t to heat the surface of the substrates up to a particular temperature T with cw CO2 laser irradiation. We calculate theoretically the duration t that the samples are irradiated, from the beginning to visual catastrophic damage, with the assumption of damage threshold determined by the critical temperature. The duration t that the samples are irradiated, from the beginning to visual catastrophic damage, is investigated experimentally as well. Here we take the melting point or softening point as the critical temperature, given the thermomechanical coupling properties, which is enough to cause damage for BK7. Damage features are characterized by the sound of visual cracks. Finally, we calculate stresses induced by laser heating. The analysis of stress indicates that the damage of BK7 is due to the stresses induced by laser heating. (c) 2005 Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers.

Statistical approach to bulk inclusion initialized damage in films

In experiments, we have found an abnormal relationship between probability of laser induced damage and number density of surface inclusion. From results of X-ray diffraction (XRD) and laser induced damage, we have drawn a conclusion that bulk inclusion plays a key role in damage process. Combining thermo-mechanical damage process and statistics of inclusion density distribution, we have deduced an equation which reflects the relationship between probability of laser induced damage, number density of inclusion, power density of laser pulse, and thickness of films. This model reveals that relationship between critical sizes of the dangerous inclusions (dangerous inclusions refer to the inclusions which can initialize film damage), embedded depth of inclusions, thermal diffusion length and tensile strength of films. This model develops the former work which is the statistics about surface inclusion. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Thermodynamic damage mechanism of transparent films caused by a low-power laser

A new model for analyzing the laser-induced damage process is provided. In many damage pits, the melted residue can been found. This is evidence of the phase change of materials. Therefore the phase change of materials is incorporated into the mechanical damage mechanism of films. Three sequential stages are discussed: no phase change, liquid phase change, and gas phase change. To study the damage mechanism and process, two kinds of stress have been considered: thermal stress and deformation stress. The former is caused by the temperature gradient and the latter is caused by high-pressure drive deformation. The theory described can determine the size of the damage pit. (c) 2006 Optical Society of America.

Using an inverse-logistic model to describe growth increments of blacklip abalone (Haliotis rubra) in Tasmania

A new description of growth in blacklip abalone (Haliotis rubra) with the use of an inverse-logistic model is introduced. The inverse-logistic model avoids the disadvantageous assumptions of either rapid or slow growth for small and juvenile individuals implied by the von Bertalanffy and Gompertz growth models, respectively, and allows for indeterminate growth where necessary. An inverse-logistic model was used to estimate the expected mean growth increment for different black-lip abalone populations around southern Tasmania, Australia. Estimates of the time needed for abalone to grow from settlement until recruitment (at 138 mm shell length) into the fishery varied from eight to nine years. The variability of the residuals about the predicted mean growth increments was described with either a second inverse-logistic relationship (standard deviation vs. initial length) or by a power relationship (standard deviation vs. predicted growth increment). The inverse-logistic model can describe linear growth of small and juvenile abalone (as observed in Tasmania), as well as a spectrum of growth possibilities, from determinate to indeterminate growth (a spectrum that would lead to a spread of maximum lengths).

Modification of the biological intercept model to account for ontogenetic effects in laboratory-reared delta smelt (Hypomesus transpacificus)*

We investigated age, growth, and ontogenetic effects on the proportionality of otolith size to fish size in laboratory-reared delta smelt (Hypomesus transpacificus) from the San Francisco Bay estuary. Delta smelt larvae were reared from hatching in laboratory mesocosms for 100 days. Otolith increments from known-age fish were enumerated to validate that growth increments were deposited daily and to validate the age of fish at first ring formation. Delta smelt were found to lay down daily ring increments; however, the first increment did not form until six days after hatching. The relationship between otolith size and fish size was not biased by age or growth-rate effects but did exhibit an interruption in linear growth owing to an ontogenetic shift at the postflexon stage. To back-calculate the size-at-age of individual fish, we modified the biological intercept (BI) model to account for ontogenetic changes in the otolith-size−fish-size relationship and compared the results to the time-varying growth model, as well as the modified Fry model. We found the modified BI model estimated more accurately the size-at-age from hatching to 100 days after hatching. Before back-calculating size-at-age with existing models, we recommend a critical evaluation of the effects that age, growth, and ontogeny can have on the otolith-size−fish-size relations

Políticas oficiais de avaliação da educação superior e trabalho docente

A pesquisa que aqui se apresenta tem por temática principal o estudo sobre as políticas oficiais de avaliação da educação superior no Brasil e a compreensão crítica sobre as relações que os docentes da Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG) têm estabelecido com os objetivos reais e proclamados das atuais políticas oficiais. Neste sentido, apresenta-se um breve histórico das concepções de Estado articulado às políticas públicas educacionais formuladas a partir da década de 70. Devido ao forte movimento de centralização dos processos educacionais e descentralização dos mecanismos de financiamento e gestão do sistema de educação que ocorre,principalmente, após os anos 90 com o enquadramento do Brasil no modelo neoliberal e que tem por objetivo atender as necessidades de reestruturação capitalista, prioriza-se a análise das diversas e profundas mudanças vivenciadas, a partir deste período, no trabalho dos docentes da educação superior por meio das constantes avaliações a que estão sendo expostos direta ou indiretamente. A validade e importância de investigar o tema se afirmam pela necessidade de compreender como estas políticas têm alterado a produção e o trabalho do professor universitário, o papel das Instituições de Ensino Superior e a qualidade da educação superior. A reflexão principal se concentra no estudo das intra e inter-relações estabelecidas entre as avaliações nacionais, as avaliações internas da UEPG e o exercício da profissão docente no campo de pesquisa. Os objetivos adotados foram: analisar as concepções de Estado no Brasil e como suas ações influenciaram as políticas educacionais; articular a História do Paraná à da UEPG e as propostas avaliativas do governo federal em relação a educação superior, considerando o período em que as avaliações eram ainda assistemáticas, porém dando ênfase ao momento em que as mesmas se tornaram institucionais; e perceber alguns dos enredamentos criados entre as avaliações externas e internas da UEPG e o trabalho docente. A metodologia empregada baseou-se na Teoria da Complexidade, na Pesquisa Participante e nas argumentações da abordagem do ciclo de políticas. Uma das considerações que podem ser ressaltadas é que a reinterpretação das políticas da instituição e a recontextualização poderiam potencializar o poder de intervenção e participação efetiva dos professores, mas que este processo não tem sido priorizado dentro da conjuntura de sobrevivência a precarização docente.

Low Effort L-i Nuclear Fusion Plasma Control Using Model Predictive Control Laws

One of the main problems of fusion energy is to achieve longer pulse duration by avoiding the premature reaction decay due to plasma instabilities. The control of the plasma inductance arises as an essential tool for the successful operation of tokamak fusion reactors in order to overcome stability issues as well as the new challenges specific to advanced scenarios operation. In this sense, given that advanced tokamaks will suffer from limited power available from noninductive current drive actuators, the transformer primary coil could assist in reducing the power requirements of the noninductive current drive sources needed for current profile control. Therefore, tokamak operation may benefit from advanced control laws beyond the traditionally used PID schemes by reducing instabilities while guaranteeing the tokamak integrity. In this paper, a novel model predictive control (MPC) scheme has been developed and successfully employed to optimize both current and internal inductance of the plasma, which influences the L-H transition timing, the density peaking, and pedestal pressure. Results show that the internal inductance and current profiles can be adequately controlled while maintaining the minimal control action required in tokamak operation.

Eurobalise-Train communication modelling to assess interferences in railway control signalling systems

The evolution of the railway sector depends, to a great extent, on the deployment of advanced railway signalling systems. These signalling systems are based on communication architectures that must cope with complex electromagnetical environments. This paper is outlined in the context of developing the necessary tools to allow the quick deployment of these signalling systems by contributing to an easier analysis of their behaviour under the effect of electromagnetical interferences. Specifically, this paper presents the modelling of the Eurobalise-train communication flow in a general purpose simulation tool. It is critical to guarantee this communication link since any lack of communication may lead to a stop of the train and availability problems. In order to model precisely this communication link we used real measurements done in a laboratory equipped with elements defined in the suitable subsets. Through the simulation study carried out, we obtained performance indicators of the physical layer such as the received power, SNR and BER. The modelling presented in this paper is a required step to be able to provide quality of service indicators related to perturbed scenarios.

Enfermeiros na Atenção Primária à Saúde no município de Itaboraí-RJ: reflexões sobre a prática

Este estudo é fruto da pesquisa de mestrado do Programa de Pós-Graduação em Enfermagem da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (ENF/UERJ). Teve por objetivo identificar e analisar as práticas realizadas pelos enfermeiros na equipe da ESF do município de Itaboraí, correlacionando-as com a Política Nacional de Atenção Básica, (PNAB, 2012). A escolha pelo estudo das práticas de enfermagem na equipe da ESF iniciou-se a partir de reflexões em torno do projeto de pesquisa denominado Saberes e Práticas na Atenção Primária a saúde: diálogos entre usuários e profissionais de saúde no Estado do Rio de Janeiro. Estas reflexões levaram ao entendimento de que as práticas de saúde dos enfermeiros influenciam e são influenciadas por constructos socias tais como a cultura, política, economia e pelas relações de poder existentes no interior das equipes de saúde; o que pode potencializar ou minimizar a realização de práticas integrais que atendam as necessidades de saúde dos usuários, a consolidação no novo modelo de assistência à saúde e o fortalecimento da identidade profissional do enfermeiro. Trata-se de um estudo descritivo, de natureza qualitativa. A pesquisa foi desenvolvida no período de 2012 a 2013, sendo utilizada a entrevista semiestruturada e a observação semiestruturada como instrumentos de coleta de dados. Foi utilizado como critério de inclusão as USFs com equipe mínima de saúde completa e cujos enfermeiros possuíssem, pelo menos, dois anos de atuação na estratégia. Os critérios de exclusão foram: USFs que não possuíssem equipe mínima completa e cujos enfermeiros tivessem menos de dois anos de atuação na ESF. Foram entrevistados 10 enfermeiros. A técnica de análise utilizada foi a análise temática proposta por Bardin associada a análise do diário de campo chegando as seguintes categorias: A práticas dos enfermeiros na ESF de Itaboraí frente a PNAB, (2012); elementos orientadores das práticas dos enfermeiros: o normativo e o social e as práticas do enfermeiro na ESF e o trabalho em equipe. Concluiu-se que os enfermeiros realizam práticas assistências, de educação em saúde e de gerência, sendo as mesmas embasadas pelos manuais do MS e pelas necessidades de saúde da população adscrita. No entanto, estas práticas encontram alguns entraves para serem realizadas dentro da equipe causando desânimo para o enfermeiro e reduzindo suas potencialidades. Acredita-se que este estudo aponta para a necessidade de uma reavaliação no âmbito organizacional da assistência da ESF neste município, assim como parece imprescindível o diálogo entre as experiências práticas e os conhecimentos teórico de forma a orientar a construção de saberes e a formulação de uma visão crítica sobre as práticas.

Estimativa de fontes externas uniformes de nêutrons em regiões combustíveis para uma distribuição prescrita de potência

Projetos de reatores nucleares foram classificados em quatro gerações (Gen) pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos da América (DOE), quando o DOE introduziu o conceito de reatores de geração IV (Gen IV). Reatores Gen IV são um conjunto de projetos de reator nuclear, em sua maioria teóricos, atualmente sendo pesquisados. Entre os projetos Gen IV, incluem-se os projetos dos ADS (Accelerator Driven Systems), que são sistemas subcríticos estabilizados por fontes externas estacionárias de nêutrons. Estas fontes externas de nêutrons são normalmente geradas a partir da colisão de prótons com alta energia contra os núcleos de metais pesados presentes no núcleo do reator, fenômeno que é conhecido na literatura como spallation, e os prótons são acelerados num acelerador de partículas que é alimentado com parte da energia gerada pelo reator. A criticalidade de um sistema mantido por reações de fissão em cadeia depende do balanço entre a produção de nêutrons por fissão e a remoção por fuga pelos contornos e absorção de nêutrons. Um sistema está subcrítico quando a remoção por fuga e absorção ultrapassa a produção por fissão e, portanto, tende ao desligamento. Entretanto, qualquer sistema subcrítico pode ser estabilizado pela inclusão de fontes estacionárias de nêutrons em seu interior. O objetivo central deste trabalho é determinar as intensidades dessas fontes uniformes e isotrópicas de nêutrons, que se deve inserir em todas as regiões combustíveis do sistema, para que o mesmo estabilize-se gerando uma distribuição prescrita de potência elétrica. Diante do exposto, foi desenvolvido neste trabalho um aplicativo computacional em linguagem Java que estima as intensidades dessas fontes estacionárias de nêutrons, que devem ser inseridas em cada região combustível para que estabilizem o sistema subcrítico com uma dada distribuição de potência definida pelo usuário. Para atingir este objetivo, o modelo matemático adotado foi a equação unidimensional de transporte de nêutrons monoenergéticos na formulação de ordenadas discretas (SN) e o convencional método de malha fina diamond difference (DD) foi utilizado para resolver numericamente os problemas SN físicos e adjuntos. Resultados numéricos para dois problemas-modelos típicos são apresentados para ilustrar a acurácia e eficiência da metodologia proposta.