Controle de um pêndulo invertido com 6 graus de liberdade e rodas de reação.

Nesta dissertação, um tipo diferente de pêndulo invertido controlado por rodas de reação é apresentado. Sua principal diferença está em seu ponto de articulação, que é constituído por uma junta esférica que permite com que o pêndulo gire em torno de seus três eixos. Além disso, três rodas de reação são utilizadas para seu controle e estabilização. Primeiramente, um modelo do sistema é obtido a partir das equação de Euler-Lagrange, das leis de Newton e das leis de Kirchhoff. Em seguida, uma lei de controle que assegura a estabilização assintótica do sistema em um grande domínio é proposta. Por fim, simulações são realizadas para validar o controlador projetado. Esse sistema possui diversas características interessantes, tanto do ponto de vista teórico como do ponto de vista de pesquisa. Do ponto de vista teórico, o sistema é nãolinear e suas entradas são fortemente acopladas, o que torna particularmente adequado para o processo de projeto e implementação de diversas técnicas de estabilização. Do ponto de vista de pesquisa, são consideradas duas técnicas de controle não linear: linearização padrão e linearização exata. Para que o sistema seja robusto e não desperdice energia, essas duas leis de controle diferentes são comutadas para a obtencão de um número suficiente de domínio de estabilidade.

Avaliação do comportamento mecânico de corpos de prova de misturas asfálticas a quente resultantes de diferentes métodos de compactação.

Os procedimentos de dosagem Marshall e Superpave definem os teores de ligante de projeto baseados em parâmetros volumétricos. Nessa situação, sistemáticas de dosagem com tipos de compactação diferentes podem conduzir a teores de ligante de projeto distintos que definirão a vida útil dos revestimentos asfálticos. O objetivo principal desse trabalho é avaliar o comportamento mecânico de misturas asfálticas moldadas por diferentes métodos de compactação de laboratório e analisar a relação com os resultados de amostras obtidas a partir de misturas compactadas por rolagem pneumática na mesa compactadora francesa. A fase experimental consistiu na dosagem de misturas pelos métodos Marshall e Superpave (este último com dois tamanhos de moldes), além da compactação na Prensa de Cisalhamento Giratória (PCG) e da moldagem de placas na mesa compactadora. Avaliou-se o efeito do tipo de compactação, do tamanho do molde e do número de giros do Compactador Giratório Superpave (CGS) no teor de projeto, nos parâmetros volumétricos, no comportamento mecânico e no desempenho quanto à fadiga e à resistência ao afundamento em trilha de roda. Adicionalmente, foi avaliada a eficiência do método Bailey de composição granulométrica quanto à resistência à deformação permanente em função do tipo de agregado. Constatou-se que o método Bailey, por si só, não garante resistência à deformação permanente, sendo essa dependente do tipo de agregado incluindo seus parâmetros de forma. O principal produto da pesquisa, com efeitos práticos no projeto de misturas asfálticas, traduz-se na recomendação do método Superpave com molde de 100 mm (para TMN <= 12,5 mm) para volume de tráfego médio a alto em detrimento ao método Superpave com 150 mm, tendo em vista que o primeiro apresenta densificação mais semelhante às amostras preparadas na compactação por rolagem (similar ao que ocorre em pista) o que resulta em comportamento mecânico também mais próximo da realidade de campo. A utilização dos moldes de 150 mm de diâmetro no CGS pode ser viabilizada desde que se adote um número de giros menor do aquele proposto para projeto pelo Asphalt Institute (2001). Por fim, é fundamental que os ensaios e os cálculos para obtenção dos parâmetros volumétricos e escolha do teor de projeto sigam ao normatizado pela ASTM, pelo Asphalt Institute (2001) e pela ABNT.

Modelagem e controle de marcha de robôs bípedes com disco de inércia.

Esta tese trata de um robô bípede em caminhar dinâmico. Neste robô, que normalmente é um sistema sub-atuado, fazemos uso de um disco de inércia que funciona num certo sentido como um atuador adicional. Através deste disco, obtém-se mais liberdade para a elaboração de passos repetitivos e um aumento na robustez. Por outro lado, o sistema de controle dos passos deve controlar, além do passo propriamente dito, também a velocidade do disco, de modo que não sejam saturados os atuadores (motores elétricos). Apresentamos então um controlador capaz de realizar estas ações simultaneamente.

Resistência à abrasão de aço Hadfield para britadores: efeito do tamanho do abrasivo e do pH do meio.

Neste trabalho, foi investigado o efeito do tamanho do abrasivo e do pH do meio na resistência ao desgaste abrasivo do aço H-13 com matriz martensítica e do aço Hadfield com matriz austenítica. Ensaios de abrasão foram realizados utilizando o equipamento roda de borracha a úmido, variando o tamanho do abrasivo entre 0,15 e 2,40 mm e o pH do meio entre 5,5 e 12,8. As microestruturas dos materiais estudados foram analisadas utilizando microscopia óptica, as superfícies de desgaste e as partículas de desgaste foram analisadas em microscópio eletrônico de varredura. A macrodureza e a microdureza, antes e após os ensaios, foram obtidas utilizando durômetro Vickers. A topografia da região central da superfície de desgaste foi obtida utilizando Perfilometria 3D, visando obter valores de profundidade de penetração do abrasivo. Os resultados mostraram que o aço Hadfield é mais resistente do que o aço H-13 em todos os valores de pH e tamanhos de abrasivo utilizados. Para os dois materiais, a perda de massa aumenta linearmente até um tamanho crítico de abrasivo (TCA) e, após este, a mesma continua a aumentar, mas com uma intensidade menor. Para os dois materiais e para todos os tamanhos de abrasivo, o aumento do pH do meio resultou em menores perdas de massa, sendo este efeito maior para os dois menores tamanhos de abrasivo. Para maiores valores de pH, foram observadas menores profundidades de penetração do abrasivo. A microdureza da superfície de desgaste do aço H-13 sofreu um pequeno aumento com o aumento do tamanho do abrasivo enquanto que para o aço Hadfield esse aumento foi mais intenso. A análise das partículas de desgaste mostraram que, para todas as condições ensaiadas, os debris do aço H-13 tinham duas morfologias, contínuas e descontínuas enquanto que os cavacos do aço Hadfield foram sempre descontínuos. Para os dois materiais, foram observados dois micromecanismos de desgaste, sendo eles microcorte e microsulcamento. Por fim, os resultados apresentados neste trabalho sugerem que a análise de desempenho do aço Hadfield em serviço deve considerar o pH do meio bem como a granulometria do abrasivo em contato.

Environmental health, indigenous identity, cultural representations and the production of ecological consciousness in Northern Ontario

The primary goal of this research is to document local perspectives by presenting a set of commentaries and meanings, in the form of narratives, related to environmental health conceptions on an Oji-Cree reserve in Northeastern Ontario, Canada. Through an ethnographic case study, this research explores how the modern-day production of a sociocentric and ecocentric self, as ethnic marker and moral category, is contributing to environmental/community health and well-being on Native reserves. Cultural representations of personhood and community based on the Medicine Wheel model, as a cognitive model, create an ontological paradigm that promotes a holistic foundation for human behaviour and interaction, as well as healthy, sustainable communities.

Age constraints on the tectonic evolution of the Itremo region in Central Madagascar

The Itremo region in Central Madagascar comprises a deformed metasedimentary sequence (Itremo Group) that has undergone greenschist to lower amphibolite facies metamorphism. During a first phase of deformation (D1) Itremo Group sediments were deformed into a fold-and-thrust belt and transported toward the E to NE on top of migmatitic gneisses rocks of Anatananarivo block. A second phase of deformation (D2) affected both the fold-and-thrust belt and structurally underlying units, and formed large-scale N-S trending folds with steeply dipping axial planes. A Late Neoproterozoic Th–U–Pb XRF monazite age (565±17 Ma) dates the emplacement of a granite that truncates first-phase structures in the Itremo Group, and indicates that the fold-and-thrust belt formed prior to ≈565 Ma. Th–U–Pb electron microprobe dating was applied to elongated monazites that lie within the first-phase foliation of Itremo Group metapelites. The detrital cores of zoned monazites reveal two distinct age populations at ∼2000 and 1700 Ma, the latter age giving a maximum depositional age for the Itremo Group. Statistical analysis of ages determined from the rims of zoned monazites and from unzoned monazites indicates three Late Proterozoic–Early Paleozoic monazite growth events at about 565–540, 500 and 430 Ma. The oldest age population is contemporaneous within error, with the intrusion of the dated granite. The two younger age populations are found both in the Th–U–Pb and Ar–Ar data; together with the perturbation of the Rb–Sr system we interpret both ages as due to alteration related to fluid circulation events, possibly connected to the emplacement of pegmatite fields in Central Madagascar. Syn-D1 tectonic growth of contact metamorphism minerals such as andalusite has been observed locally in metapelites along the margin of Middle Neoproterozoic (≈800 Ma) granites, suggesting that D1 in the Itremo Group is contemporaneous with the intrusion of granites at ≈800 Ma. The N-S trending D2 folds are associated with ≈E-W shortening during the final assembly of Gondwana in Late Neoproterozoic–Early Cambrian times.

Modes of occurrence and geochemistry at DSDP Holes 69-505A and 69-505B

The compositions of chrome spinels of Costa Rica Rift basalts from Deep Sea Drilling Project Site 505 vary depending on their occurrences as (1) inclusions in olivine crystals, (2) inclusions in Plagioclase crystals, and (3) isolated crystals in variolitic or glassy samples. The variations are a consequence of (1) changes of melt compositions as crystallization proceeds, and (2) contrasting behavior of olivine and Plagioclase in competition with spinels for Al and Mg. Some spinels have skeletal rims compositionally less magnesian than mineral cores; however, the cores do not appear to be xenocrysts, unlike some texturally similar spinels in Mid-Atlantic Ridge basalts.

10Be/9Be-based chronostratigraphy of ODP Hole 181-1121B from the Southwest Pacific Ocean

A 10Be/9Be-based chronostratigraphy has been determined for ODP 181, Site 1121 sediment core, recovered from the foot of the Campbell Plateau, Southwest Pacific Ocean. This core was drilled through the Campbell 'skin drift' in ca. 4500 m water depth on the mid-western margin of the extensive Campbell Nodule Field, beneath the flow of the major cold-water Deep Western Boundary Current (DWBC). In the absence of detailed biostratigraphy, beryllium isotopes have provided essential time information to allow palaeo-environmental interpretation to be undertaken on the upper 7 m of the core. Measured 10Be/9Be ratios of sediment, and of ferromanganese nodules entrapped in the sediment, decrease systematically with depth in the core, in accordance with radioactive decay. However, the 10Be/9Be data diverge from ca. 3 m below the seafloor (mbsf) to the top of the core, giving rise to several possible geochronological models. The preferred model assumes that the measured 10Be/9Be ratios of the nodule rims reflect initial 10Be/9Be ratios equivalent to contemporary seawater, and that these can be used to derive the true age of the sediment where the nodules occur. The nodule rim ages can be then used to interpret the sediment 10Be/9Be data, which indicate an overall age to ca. 7 mbsf of ca. 17.5 Ma. The derived chronology is consistent with diatom biostratigraphy, which indicates an age of 2.2-3.6 Ma at 1 mbsf. Calculated sedimentation rates range from 8 to 95 cm m.y.**-1, with an overall rate to 7 mbsf of ca. 39 cm m.y.**-1. The lowest rates generally coincide with the occurrence of entrapped nodules, and reflect periods of increased bottom current flow causing net sediment loss. Growth rates of individual nodules decrease towards the top of the sediment core, similar to the observed decrease in growth rate from core to rim of seafloor nodules from the Campbell Nodule Field. This may be related to an overall increase in the vigour of the DWBC from ca. 10 Ma to the present.

AMS C-14 ages of coretops collected on RRS Charles Darwin cruise CD159, July 2004, N. Atlantic, for the NERC RAPID programme

Material and data were collected at 41 sites in the subpolar North Atlantic Ocean between Scotland and Newfoundland, during the RRS CharlesDarwin CD159 cruise in July 2004 (McCave, 2005). Sites were selected to reflect the major inputs of water that becomes the North Atlantic Deep Water (NADW); the Iceland-Scotland Overflow Water (ISOW), the Denmark Strait Overflow Water (DSOW) and the Labrador Sea Water (LSW). Areas cored were the south Iceland Rise, SE Greenland slope/rise and Eirik Drift, and the Labrador margin. A total of 29 box cores, 19 piston cores, 6 kasten cores, 9 short gravity cores and 20 CTD casts as well as 28 surface water samples were collected during the cruise. Here we present sediment core-top sample ages. The cores were sampled at 1 or 0.5 cm intervals and we used the top 1 or 2 cm, depending on availability of foraminifera in the samples. Sediment samples were disaggregated on an end-over-end wheel, wet sieved at >63 um, and dry sieved to 63-150 and >150 um. Accelerator Mass Spectrometer (AMS) radiocarbon dating was done for each core top based on between 900-1600 monospecific planktonic foraminifera (Globigerina bulloides or Neogloboquadrina pachyderma (sinistral)). All dates were of modern or late Holocene age except site RAPID-08-5B (9806 ± 38 uncorrected 14C years BP) and site RAPID-14-10B (11543 ± 40 uncorrected 14C years BP). The >150 um fraction was split until approximately 300 foraminifera remained and counted for number of lithic grains, benthic foraminifera, planktonic foraminifera and foraminifera fragments. In all but the shallowest sample (Greenland rise, 761m water depth) benthic foraminifera constituted less than 2% of the total >150 um fraction of the sample.

Improvements of methods for determining pre-crash parameters from skid marks. Final report.

Mode of access: Internet.

Travel and camper trailer safety.

Mode of access: Internet.

An analysis of the crash experience of light trucks equipped with antilock braking systems. Technical report.

Mode of access: Internet.

An analysis of the crash experience of passenger cars equipped with antilock braking systems. Technical report.

Mode of access: Internet.

Cost and leadtime estimates for improved pillar padding, automatic slack adjusters, visual brake adjustment indicators and tractor/trailer ABS connections. Final report.

National Highway Traffic Safety Administration, Washington, D.C.

Incremental cost, weight and leadtime impacts of requiring heavy truck tractor/trailer ABS. Final report.

Mode of access: Internet.