Mechanical modeling of grain boundary sliding of polycrystals

Using a variational method, a general three-dimensional solution to the problem of a sliding spherical inclusion embedded in an infinite anisotropic medium is presented in this paper. The inclusion itself is also a general anisotropic elastic medium. The interface is treated as a thin interface layer with interphase anisotropic properties. The displacements in the matrix and the inclusion are expressed as polynomial series of the cartesian coordinate components. Using the virtual work principle, a set of linear algebraic equations about unknown coefficients are obtained. Then the general sliding spherical inclusion problem is accurately solved. Based on this solution, a self-consistent method for sliding polycrystals is proposed. Combining this with a two-dimensional model of an aggregate polycrystal, a systematic analysis of the mechanical behaviour of sliding polycrystals is given in detail. Numerical results are given to show the significant effect of grain boundary sliding on the overall mechanical properties of aggregate polycrystals.

Numerical-Value Perturbation Method with Application of Solving Convective-Diffusion Integral Equation

The convective--diffusion equation is of primary importance in such fields as fluid dynamics and heat transfer hi the numerical methods solving the convective-diffusion equation, the finite volume method can use conveniently diversified grids (structured and unstructured grids) and is suitable for very complex geometry The disadvantage of FV methods compared to the finite difference method is that FV-methods of order higher than second are more difficult to develop in three-dimensional cases. The second-order central scheme (2cs) offers a good compromise among accuracy, simplicity and efficiency, however, it will produce oscillatory solutions when the grid Reynolds numbers are large and then very fine grids are required to obtain accurate solution. The simplest first-order upwind (IUW) scheme satisfies the convective boundedness criteria, however. Its numerical diffusion is large. The power-law scheme, QMCK and second-order upwind (2UW) schemes are also often used in some commercial codes. Their numerical accurate are roughly consistent with that of ZCS. Therefore, it is meaningful to offer higher-accurate three point FV scheme. In this paper, the numerical-value perturbational method suggested by Zhi Gao is used to develop an upwind and mixed FV scheme using any higher-order interpolation and second-order integration approximations, which is called perturbational finite volume (PFV) scheme. The PFV scheme uses the least nodes similar to the standard three-point schemes, namely, the number of the nodes needed equals to unity plus the face-number of the control volume. For instanc6, in the two-dimensional (2-D) case, only four nodes for the triangle grids and five nodes for the Cartesian grids are utilized, respectively. The PFV scheme is applied on a number of 1-D problems, 2~Dand 3-D flow model equations. Comparing with other standard three-point schemes, The PFV scheme has much smaller numerical diffusion than the first-order upwind (IUW) scheme, its numerical accuracy are also higher than the second-order central scheme (2CS), the power-law scheme (PLS), the QUICK scheme and the second-order upwind(ZUW) scheme.

Hacia una economía holográfica. Una revisión de la ciencia económica a partir de la ontoepistemología oriental

363 p.

一种含运动固壁超声速流动的Descartes网格算法

提出一种Descartes网格算法,用于数值求解含任意复杂及运动固壁的超声速流动问题.采用位标集函数确定和跟踪流-固界面.引入虚网格技术处理流-固边界条件,并沿法向和切向分别进行计算.该算法简单、稳健,可与高阶有限差分格式并用.选取一组一维/二维静止或运动物体绕流算例,验证其有效性.

Three-dimensional models of mantle convection : influence of phase transitions and temperature-dependent viscosity

Two of the most important questions in mantle dynamics are investigated in three separate studies: the influence of phase transitions (studies 1 and 2), and the influence of temperature-dependent viscosity (study 3).

(1) Numerical modeling of mantle convection in a three-dimensional spherical shell incorporating the two major mantle phase transitions reveals an inherently three-dimensional flow pattern characterized by accumulation of cold downwellings above the 670 km discontinuity, and cylindrical 'avalanches' of upper mantle material into the lower mantle. The exothermic phase transition at 400 km depth reduces the degree of layering. A region of strongly-depressed temperature occurs at the base of the mantle. The temperature field is strongly modulated by this partial layering, both locally and in globally-averaged diagnostics. Flow penetration is strongly wavelength-dependent, with easy penetration at long wavelengths but strong inhibition at short wavelengths. The amplitude of the geoid is not significantly affected.

(2) Using a simple criterion for the deflection of an upwelling or downwelling by an endothermic phase transition, the scaling of the critical phase buoyancy parameter with the important lengthscales is obtained. The derived trends match those observed in numerical simulations, i.e., deflection is enhanced by (a) shorter wavelengths, (b) narrower up/downwellings (c) internal heating and (d) narrower phase loops.

(3) A systematic investigation into the effects of temperature-dependent viscosity on mantle convection has been performed in three-dimensional Cartesian geometry, with a factor of 1000-2500 viscosity variation, and Rayleigh numbers of 10^5-10^7. Enormous differences in model behavior are found, depending on the details of rheology, heating mode, compressibility and boundary conditions. Stress-free boundaries, compressibility, and temperature-dependent viscosity all favor long-wavelength flows, even in internally heated cases. However, small cells are obtained with some parameter combinations. Downwelling plumes and upwelling sheets are possible when viscosity is dependent solely on temperature. Viscous dissipation becomes important with temperature-dependent viscosity.

The sensitivity of mantle flow and structure to these various complexities illustrates the importance of performing mantle convection calculations with rheological and thermodynamic properties matching as closely as possible those of the Earth.

Análise dos erros na estimação de gradientes em malhas de Voronoi

Este trabalho apresenta um estudo teórico e numérico sobre os erros que ocorrem nos cálculos de gradientes em malhas não estruturadas constituídas pelo diagrama de Voronoi, malhas estas, formadas também pela triangulação de Delaunay. As malhas adotadas, no trabalho, foram as malhas cartesianas e as malhas triangulares, esta última é gerada pela divisão de um quadrado em dois ou quatro triângulos iguais. Para tal análise, adotamos a escolha de três metodologias distintas para o cálculo dos gradientes: método de Green Gauss, método do Mínimo Resíduo Quadrático e método da Média do Gradiente Projetado Corrigido. O texto se baseia em dois enfoques principais: mostrar que as equações de erros dadas pelos gradientes podem ser semelhantes, porém com sinais opostos, para pontos de cálculos em volumes vizinhos e que a ordem do erro das equações analíticas pode ser melhorada em malhas uniformes quando comparada as não uniformes, nos casos unidimensionais, e quando analisada na face de tais volumes vizinhos nos casos bidimensionais.

Estimativa do erro de discretização analítico na solução de equações diferenciais utilizando o Método de Volumes Finitos

As análises de erros são conduzidas antes de qualquer projeto a ser desenvolvido. A necessidade do conhecimento do comportamento do erro numérico em malhas estruturadas e não-estruturadas surge com o aumento do uso destas malhas nos métodos de discretização. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi criar uma metodologia para analisar os erros de discretização gerados através do truncamento na Série de Taylor, aplicados às equações de Poisson e de Advecção-Difusão estacionárias uni e bidimensionais, utilizando-se o Método de Volumes Finitos em malhas do tipo Voronoi. A escolha dessas equações se dá devido a sua grande utilização em testes de novos modelos matemáticos e função de interpolação. Foram usados os esquemas Central Difference Scheme (CDS) e Upwind Difference Scheme(UDS) nos termos advectivos. Verificou-se a influência do tipo de condição de contorno e a posição do ponto gerador do volume na solução numérica. Os resultados analíticos foram confrontados com resultados experimentais para dois tipos de malhas de Voronoi, uma malha cartesiana e outra triangular comprovando a influência da forma do volume finito na solução numérica obtida. Foi percebido no estudo que a discretização usando o esquema CDS tem erros menores do que a discretização usando o esquema UDS conforme literatura. Também se percebe a diferença nos erros em volumes vizinhos nas malhas triangulares o que faz com que não se tenha uma uniformidade nos gráficos dos erros estudados. Percebeu-se que as malhas cartesianas com nó no centróide do volume tem menor erro de discretização do que malhas triangulares. Mas o uso deste tipo de malha depende da geometria do problema estudado

Fast Lattice Green's Function Methods for Viscous Incompressible Flows on Unbounded Domains

In this thesis, a collection of novel numerical techniques culminating in a fast, parallel method for the direct numerical simulation of incompressible viscous flows around surfaces immersed in unbounded fluid domains is presented. At the core of all these techniques is the use of the fundamental solutions, or lattice Green’s functions, of discrete operators to solve inhomogeneous elliptic difference equations arising in the discretization of the three-dimensional incompressible Navier-Stokes equations on unbounded regular grids. In addition to automatically enforcing the natural free-space boundary conditions, these new lattice Green’s function techniques facilitate the implementation of robust staggered-Cartesian-grid flow solvers with efficient nodal distributions and fast multipole methods. The provable conservation and stability properties of the appropriately combined discretization and solution techniques ensure robust numerical solutions. Numerical experiments on thin vortex rings, low-aspect-ratio flat plates, and spheres are used verify the accuracy, physical fidelity, and computational efficiency of the present formulations.

Estimativa de erros no cálculo de gradientes em malhas de Voronoi

O presente trabalho propõe analisar metodologias para o cálculo do gradiente em malhas não-estruturadas do tipo Voronoi que são utilizadas no método de Volumes Finitos. Quatro metodologias para o cálculo do gradiente são testadas e comparadas com soluções analíticas. As técnicas utilizadas são: Método do Balanço de Forças, Método do Mínimo Resíduo Quadrático, Método da Média dos Gradientes Projetos e Método da Média dos Gradientes Projetados Corrigidos. Uma análise por série de Taylor também foi feita, e as equações analíticas comparadas com resultados numéricos. Os testes são realizados em malhas cartesianas e malhas triangulares, que em um trabalho anterior apresentaram alguns resultados inconsistentes. A influência do ponto gerador e do ângulo de rotação é analisada. É verificado que a posição do ponto gerador e a metodologia utilizada em cada malha influencia no cálculo do gradiente. Dependendo da malha e da metodologia utilizada, as equações analíticas indicaram que existem erros associados, que prejudicam o cálculo do gradiente.

Texto, discurso e alteridade: heterogeneidade discursiva no chat

A linguagem veiculada pela mídia eletrônica, produzida por jovens em salas de bate-papo, vem causando reações adversas em vários setores da sociedade brasileira, tais como os da lingüística, filosofia, educação, psicologia, psiquiatria e do direito. Jornais e revistas, freqüentemente, divulgam a perplexidade de muitos diante dessa linguagem. Em virtude disso, abriu-se um campo fecundo de investigação científica na área de estudos da língua portuguesa. O objetivo desta dissertação é investigar não só os elementos gramaticais dos enunciados/discursos concernentes ao corpus, mas, além disso, extrapolar as fronteiras da morfossintaxe, que opera no plano da descrição da frase, em direção à análise de discurso, que opera no plano da interpretação, do modo como são construídos os discursos, da materialidade discursiva e das condições de produção deste. O corpus é constituído de textos do gênero chat, produzidos por jovens, entre treze e dezesseis anos, matriculados em uma escola particular do Rio de Janeiro. Para abordar um uso conversacional da língua portuguesa no chat, do ponto vista discursivo, optou-se pelo quadro teórico de Jacqueline Authier-Revuz, com o fito de interpretar questões, tais como: formas de heterogeneidade mostrada e marcada; interdiscurso; negação do enunciador estratégico; distinção entre o sujeito cartesiano (homogêneo e transparente) e o sujeito não-cartesiano (heterogêneo e opaco); discurso direto (em que a alteridade transparece no enunciado/discurso do locutor, que dá lugar ao discurso de um outro em seu próprio discurso); e conotação autonímica. A metodologia adotada parte do campo das ciências humanas como uma pesquisa de cunho qualitativo. Em suma, é possível encontrar, nesta dissertação, a reflexão diluída dos conteúdos teóricos que contemplam a Gramática da Língua Portuguesa e a Análise de Discurso

Rhiz'hommes: redes de subjetividades

Com a profusão de imagens fotográficas do mundo capitalista e o incentivo para que todos sejamos produtores, o modo de fruição das fotografias e a nossa relação com esses simulacros vão se alterando. A necessidade que a web traz de nos apresentarmos em imagens faz com que tenhamos que fabricá-las e através delas passamos a nos relacionar de maneira narcísica. Com o projeto artístico Rhiz'hommes vão se discutindo as construções desses avatares nos sites de relacionamento e a (des)construção da figura masculina heteronormativa como observadora ideal, ponto de fuga para onde deveriam convergir todas as representações. Junto à queda do homem cartesiano, a autoria e a originalidade artística foram se transformando e cedendo espaço a práticas mais permissivas e abrangentes. Essa diluição de fronteiras é o epíteto de tempos pós-orgânicos de relações telemáticas e rizomas de subjetividades

Caracterização de um sistema de fluorescência de raios X por dispersão em energia para análise quantitativa de ligas metálicas

Neste trabalho são apresentados os procedimentos de caracterização de um sistema comercial portátil de Fluorescência de Raios X por dispersão em energia, o ARTAX 200, bem com seu processo de calibração. O sistema é composto por um tubo de Raios X, com anodo de Molibdênio e um detector XFlash (Silicon Drift Detector) refrigerado por Efeito Peltier. O procedimento de caracterização do sistema foi realizado utilizando-se uma amostra de referência contendo Ferro e Cromo. Foram também usadas amostras certificadas (National Bureau of Standards) D840, D845, D846, D847 e D849 para a realização do processo de calibração do sistema para análise quantitativa. O processo de calibração foi realizado por três metodologias diferentes a fim de avaliar qual deles apresentaria melhores resultados. A caracterização do sistema ARTAX 200 foi realizada executando testes de estabilidade do tubo de Raios X, repetibilidade, reprodutibilidade, resolução em energia do sistema, levantamento da curva de limite de detecção e verificação do centro geométrico do feixe (CG). Os resultados obtidos nos testes de estabilidade apresentaram um coeficiente de variação médio menor do que 2%, o teste de repetibilidade apresentou valores médios menores que 0,5 %. A reprodutibilidade apresentou um coeficiente de variação médio menor que 1,5%. A verificação do centro geométrica mostrou que o CG encontra-se alinhada com o centro ótimo do feixe em duas das três direções do plano cartesiano. A resolução em energia do sistema para a energia de 5,9 keV foi de 150 eV. O limite de detecção apresentou valores menores que 1 % do Si ao Cu. Na avaliação das metodologias para calibração verificou-se que uma das metodologias aplicadas apresentou melhor resultado. Comparando os resultados com outros sistemas portáteis de XRF observa-se que o ARTAX 200 apresenta eficiência superior em relação aos parâmetros analisados.

Helmholtz Fermi surface harmonics: an efficient approach for treating anisotropic problems involving Fermi surface integrals

We present a new efficient numerical approach for representing anisotropic physical quantities and/or matrix elements defined on the Fermi surface (FS) of metallic materials. The method introduces a set of numerically calculated generalized orthonormal functions which are the solutions of the Helmholtz equation defined on the FS. Noteworthy, many properties of our proposed basis set are also shared by the FS harmonics introduced by Philip B Allen (1976 Phys. Rev. B 13 1416), proposed to be constructed as polynomials of the cartesian components of the electronic velocity. The main motivation of both approaches is identical, to handle anisotropic problems efficiently. However, in our approach the basis set is defined as the eigenfunctions of a differential operator and several desirable properties are introduced by construction. The method is demonstrated to be very robust in handling problems with any crystal structure or topology of the FS, and the periodicity of the reciprocal space is treated as a boundary condition for our Helmholtz equation. We illustrate the method by analysing the free-electron-like lithium (Li), sodium (Na), copper (Cu), lead (Pb), tungsten (W) and magnesium diboride (MgB2)

Métodos espectronodais para cálculos de transporte de partículas neutras com fonte fixa na formulação de ordenadas discretas e multigrupo de energia

Um método espectronodal é desenvolvido para problemas de transporte de partículas neutras de fonte fixa, multigrupo de energia em geometria cartesiana na formulação de ordenadas discretas (SN). Para geometria unidimensional o método espectronodal multigrupo denomina-se método spectral Greens function (SGF) com o esquema de inversão nodal (NBI) que converge solução numérica para problemas SN multigrupo em geometria unidimensional, que são completamente livre de erros de truncamento espacial para ordem L de anisotropia de espalhamento desde que L < N. Para geometria X; Y o método espectronodal multigrupo baseia-se em integrações transversais das equações SN no interior dos nodos de discretização espacial, separadamente nas direções coordenadas x e y. Já que os termos de fuga transversal são aproximados por constantes, o método nodal resultante denomina-se SGF-constant nodal (SGF-CN), que é aplicado a problemas SN multigrupo de fonte fixa em geometria X; Y com espalhamento isotrópico. Resultados numéricos são apresentados para ilustrar a eficiência dos códigos SGF e SGF-CN e a precisão das soluções numéricas convergidas em cálculos de malha grossa.

A pedra da lua: contos de Machado de Assis reunidos em Papéis avulsos e Várias histórias

Machado de Assis, nas coletâneas de contos intituladas Papéis avulsos e Várias histórias, faz repetidas alusões à ficção e ao fazer ficcional, o que leva a pensar na possibilidade da escolha intencional de um eixo temático que percorra as narrativas, permitindo que sejam lidas na compreensão dessa intencionalidade, o que confere ao conjunto uma característica autorreferencial. As evocações de Diderot, Merimée e Edgar Allan Poe nessas famílias de contos situam literariamente um entendimento da ficção que a distingue do engano e da fraude, ao mesmo tempo em que não nega sua força e variedade de usos, enquanto supõe futuros e por vezes obscuros caminhos para os prazeres da sensação estética. No decorrer desta Tese procuro provar que o autor escolhe a narrativa curta para discorrer sobre o fazer ficcional, sendo esse tema um a mais dentre outros, apuradamente ordenados em camadas que não apenas se superpõem, mas interpenetram e reafirmam variadas vertentes de fios narrativos. Machado conta histórias, enquanto trata do próprio ato de contar, dos efeitos e da necessidade da ficção enquanto isso, reafirma-a como instrumento para a intelectualidade, num mundo onde a objetividade cartesiana já não supõe os olhos como fiéis receptores da realidade, mas precisa de outras maneiras de ver e de sentir