Avaliação de ligações entre perfis tubulares em aço submetidas a esforços de flexão.

Os perfis tubulares sem costura são largamente utilizados em diversos países, porém, no Brasil, o uso desses perfis na construção civil era bastante limitado, restringindo-se praticamente a coberturas espaciais. Considerando uma nova realidade para o uso de perfis tubulares, este trabalho apresenta uma análise de ligações tipo T com perfis tubulares quadrados (SHS) para o banzo e para o montante efetuada com base na norma europeia, Eurocode 3, no CIDECT, na NBR 16239:2013 e ISO 14346 através de um modelo em elementos finitos desenvolvido no programa Ansys. Verificou-se a influência do momento atuante no montante no comportamento global das ligações. As não-linearidades físicas e geométricas foram incorporadas aos modelos, a fim de se mobilizar totalmente a capacidade resistente desta ligação. A não-linearidade do material foi considerada através do critério de plastificação de von Mises através da lei constitutiva tensão versus deformação trilinear de forma a exibir um comportamento elasto-plástico com encruamento. A nãolinearidade geométrica foi introduzida no modelo através da Formulação de Lagrange Atualizado. Os resultados numéricos são avaliados para a ligação em estudo quanto aos modos de falha e a distribuição de tensões. A análise dos momentos resistentes obtidos em comparação com os resultados do modelo numérico, apresentou valores excessivamente a favor da segurança no cálculo utilizando as equações de dimensionamento. Um estudo para fatores de correção das equações de dimensionamento é proposto.

Comportamento estrutural de vigas casteladas em aço inoxidável.

As vigas casteladas já são utilizadas em diversos tipos de estruturas para se vencer grandes vãos. Há uma nova realidade para o uso de perfis castelados, agora em aço inoxidável. Este trabalho apresenta uma análise comparativa entre vigas casteladas e vigas de alma cheia em perfis IPE, baseadas na norma europeia, no método da resistência contínua; e, também, através de um modelo em elementos finitos desenvolvido no programa Ansys. Este trabalho tem como objetivo verificar o comportamento e a resistência à flexão das vigas casteladas em aço inoxidável. As não-linearidades físicas e geométricas foram incorporadas aos modelos, a fim de se mobilizar totalmente a capacidade resistente desta estrutura. A não-linearidade do material foi considerada através do critério de plastificação de von Mises e da lei constitutiva tensão versus deformação multi-linear, de forma a exibir um comportamento elasto-plástico com encruamento. A não-linearidade geométrica foi considerada a partir de uma formulação de Lagrange atualizado. Os resultados numéricos das vigas em estudo foram avaliados quanto aos modos de falha e da distribuição de tensões. Os momentos resistentes analíticos foram comparados com os resultados do modelo numérico apresentando valores satisfatórios e a favor da segurança.

Avaliação de ligações tubulares tipo T entre CHS com reforço tipo chapa.

Os perfis tubulares sem costura são utilizados em diversos países, principalmente devido às vantagens associadas à estética a sua elevada resistência à torção, cargas axiais e efeitos combinados. Canadá, Inglaterra, Alemanha e Holanda utilizam de forma veemente estas estruturas e possuem produção contínua e industrializada com alto nível de desenvolvimento tecnológico. O Brasil, porém, se limitava praticamente ao uso destes perfis nas coberturas espaciais. Devido ao aumento da utilização desses tipos de estruturas, fez-se necessário o aprofundamento dos estudos com métodos de análise coerentes para utilização de perfis tubulares, principalmente em relação às ligações, pois são consideradas regiões vulneráveis neste tipo de estrutura. Para atender a necessidade de normatização deste procedimento desenvolveu-se uma norma brasileira específica para o dimensionamento de estruturas em perfis tubulares. Considerando esta perspectiva, este trabalho apresenta uma análise de ligações tipo T com reforço tipo chapa com perfis tubulares circulares (CHS) para o banzo e para o montante efetuada com base na norma europeia, Eurocode 3, no CIDECT, na NBR 16239:2013 e ISO 14346. Desenvolveu-se no programa Ansys um modelo de elementos finitos para cada tipo de ligação analisada, calibrado e validado com resultados experimentais e numéricos existentes na literatura. Verificou-se a influência da compressão atuante no montante no comportamento global das ligações. As não-linearidades físicas e geométricas foram incorporadas aos modelos a fim de se mobilizar totalmente a capacidade resistente desta ligação. A nãolinearidade do material foi considerada através do critério de plastificação de von Mises através da lei constitutiva tensão versus deformação bilinear de forma a exibir um comportamento elasto-plástico com encruamento. A não-linearidade geométrica foi introduzida no modelo através da Formulação de Lagrange Atualizada. A análise dos esforços resistentes obtidos em comparação com os resultados do modelo numérico, apresentaram valores a favor da segurança no cálculo utilizando as equações de dimensionamento. Por fim um estudo para fatores de correção das equações de dimensionamento foi também proposto.

Modelling of equipment loaded panels for robust control investigations

This paper develops a modelling technique for equipment load panels which directly produces (adequate) models of the underlying dynamics on which to base robust controller design/evaluations. This technique is based on the use of the Lagrange's equations of motion and the resulting models are verified against those produced by a finite Element Method Model.

An ARGONAUTE4-containing nuclear processing center colocalized with Cajal bodies in Arabidopsis thaliana.

ARGONAUTE4 (AGO4) and RNA polymerase IV (Pol IV) are required for DNA methylation guided by 24 nucleotide small interfering RNAs (siRNAs) in Arabidopsis thaliana. Here we show that AGO4 localizes to nucleolus-associated bodies along with the Pol IV subunit NRPD1b; the small nuclear RNA (snRNA) binding protein SmD3; and two markers of Cajal bodies, trimethylguanosine-capped snRNAs and the U2 snRNA binding protein U2B''. AGO4 interacts with the C-terminal domain of NRPD1b, and AGO4 protein stability depends on upstream factors that synthesize siRNAs. AGO4 is also found, along with the DNA methyltransferase DRM2, throughout the nucleus at presumed DNA methylation target sites. Cajal bodies are conserved sites for the maturation of ribonucleoprotein complexes. Our results suggest a function for Cajal bodies as a center for the assembly of an AGO4/NRPD1b/siRNA complex, facilitating its function in RNA-directed gene silencing at target loci.

Dynamic regulation of ARGONAUTE4 within multiple nuclear bodies in Arabidopsis thaliana.

DNA methylation directed by 24-nucleotide small RNAs involves the small RNA-binding protein ARGONAUTE4 (AGO4), and it was previously shown that AGO4 localizes to nucleolus-adjacent Cajal bodies, sites of snRNP complex maturation. Here we demonstrate that AGO4 also localizes to a second class of nuclear bodies, called AB-bodies, which are found immediately adjacent to condensed 45S ribosomal DNA (rDNA) sequences. AB-bodies also contain other proteins involved in RNA-directed DNA methylation including NRPD1b (a subunit of the RNA Polymerase IV complex, RNA PolIV), NRPD2 (a second subunit of this complex), and the DNA methyltransferase DRM2. These two classes of AGO4 bodies are structurally independent--disruption of one class does not affect the other--suggesting a dynamic regulation of AGO4 within two distinct nuclear compartments in Arabidopsis. Abolishing Cajal body formation in a coilin mutant reduced overall AGO4 protein levels, and coilin dicer-like3 double mutants showed a small decrease in DNA methylation beyond that seen in dicer-like3 single mutants, suggesting that Cajal bodies are required for a fully functioning DNA methylation system in Arabidopsis.

Initial modelling and controller design for active control of spacecraft microvibrations

Microvibrations, at frequencies between 1 and 1000 Hz, generated by on board equipment, propagate throughout a spacecraft structure affecting the performance of sensitive payloads. The purpose of this work is to investigate strategies to model and reduce these dynamic disturbances by active control. Initial studies were performed by considering a mass loaded panel where the disturbance excitation source consisted of point forces, the objective being to minimise the displacement at an arbitrary output location. Piezoelectric patches acting as sensors and actuators were used. The equations of motion are derived by using Lagrange's equation with modal shapes as Ritz functions. The number of sensors/actuators and their location is variable. The set of equations obtained is then transformed into state variables and some initial controller design studies have been undertaken. These are based on feedback control implemented using a full state feedback and an observer which reconstructs the state vector from the available sensor signal. Here, the basics behind the structural modelling and controller design will be described. This preliminary analysis will also be used to identify short to medium term further work.

Energy stable and momentum conserving hybrid finite element method for the incompressible Navier-Stokes equations

A hybrid method for the incompressible Navier-Stokes equations is presented. The method inherits the attractive stabilizing mechanism of upwinded discontinuous Galerkin methods when momentum advection becomes significant, equal-order interpolations can be used for the velocity and pressure fields, and mass can be conserved locally. Using continuous Lagrange multiplier spaces to enforce flux continuity across cell facets, the number of global degrees of freedom is the same as for a continuous Galerkin method on the same mesh. Different from our earlier investigations on the approach for the Navier-Stokes equations, the pressure field in this work is discontinuous across cell boundaries. It is shown that this leads to very good local mass conservation and, for an appropriate choice of finite element spaces, momentum conservation. Also, a new form of the momentum transport terms for the method is constructed such that global energy stability is guaranteed, even in the absence of a pointwise solenoidal velocity field. Mass conservation, momentum conservation, and global energy stability are proved for the time-continuous case and for a fully discrete scheme. The presented analysis results are supported by a range of numerical simulations. © 2012 Society for Industrial and Applied Mathematics.

不同积分变分原理的统一

依据定量因果原理的数学表示,统一地导出了Lagrange量中含坐标关于时间一阶、二阶导数的积分型的Hamilton原理、Voss原理、Hlder原理和Maupertuis-Lagrange原理等,给出了这些原理的本质联系和统一描述.得出f0=0并不是通常的保持Euler-Lagrange方程不变的结果,而是满足定量因果原理的结果.还得出Lagrange量的所有的积分型变分原理等价地对应于两类满足定量因果原理的不变形式.同时发现所有积分型变分原理的运动方程都是Euler-Lagrange方程,但不同条件的变分原理所对应的不同群G作用下的守恒量是不同的.从而可对过去众多零散的积分型变分原理有一个系统和深入的理解,并使这些变分原理自然地成为定量因果原理的推论.

BRST invariant theory of a generalized 1+1 Dimensional nonlinear sigma model with topological term

We give a generalized Lagrangian density of 1 + 1 Dimensional O( 3) nonlinear sigma model with subsidiary constraints, different Lagrange multiplier fields and topological term, find a lost intrinsic constraint condition, convert the subsidiary constraints into inner constraints in the nonlinear sigma model, give the example of not introducing the lost constraint. N = 0, by comparing the example with the case of introducing the lost constraint, we obtain that when not introducing the lost constraint, one has to obtain a lot of various non-intrinsic constraints. We further deduce the gauge generator, give general BRST transformation of the model under the general conditions. It is discovered that there exists a gauge parameter beta originating from the freedom degree of BRST transformation in a general O( 3) nonlinear sigma model, and we gain the general commutation relations of ghost field.

Unified expressions of all integral variational principles

In terms of the quantitative causal principle, this paper obtains a general variational principle, gives unified expressions of the general, Hamilton, Voss, Holder, Maupertuis-Lagrange variational principles of integral style, the invariant quantities of the general, Voss, Holder, Maupertuis-Lagrange variational principles are given, finally the Noether conservation charges of the general, Voss, Holder, Maupertuis-Lagrange variational principles axe deduced, and the intrinsic relations among the invariant quantities and the Noether conservation charges of all the integral variational principles axe achieved.

分离扇回旋加速器的接受度及效率；Acceptance and efficiency of sector-separated cyclotron

以9.7MeV/u的238U36+,5.62MeV/u的70Zn10+为典型离子,分析并模拟了分离扇回旋加速器(SSC)的注入、加速和引出,得到了SSC在理论等时场下横向和纵向的接受度。为了研究SSC在实际情况下的接受度,在实测场的基础上采用Kr-Kb方法以及Lagrange插值方法建立了与实际比较符合的等时场,计算了该等时场下SSC横向和纵向的接受度,发现了导致SSC实际接受度和传输效率低的主要原因在于注入系统中的MSI3元件和引出系统中的MSE3元件设计存在缺陷。模拟结果显示,通过改变MSI3和MSE3的曲率或者垫铁改变元件内部的场分布可以改善SSC的实际接受度和传输效率。

Calculating the equation of state parameters and predicting the spinodal curve of isotactic polypropylene/poly(ethylene-co-octene) blend by molecular dynamics simulations combined with Sanchez-Lacombe lattice fluid theory

Molecular dynamics simulations are adopted to calculate the equation of state characteristic parameters P*, rho*, and T* of isotactic polypropylene (iPP) and poly(ethylene-co-octene) (PEOC), which can be further used in the Sanchez-Lacombe lattice fluid theory (SLLFT) to describe the respective physical properties. The calculated T* is a function of the temperature, which was also found in the literature. To solve this problem, we propose a Boltzmann fitting of the data and obtain T* at the high-temperature limit. With these characteristic parameters, the pressure-volume-temperature (PVT) data of iPP and PEOC are predicted by the SLLFT equation of state. To justify the correctness of our results, we also obtain the PVT data for iPP and PEOC by experiments. Good agreement is found between the two sets of data. By integrating the Euler-Lagrange equation and the Cahn-Hilliard relation, we predict the density profiles and the surface tensions for iPP and PEOC, respectively. Furthermore, a recursive method is proposed to obtain the characteristic interaction energy parameter between iPP and PEOC. This method, which does not require fitting to the experimental phase equilibrium data, suggests an alternative way to predict the phase diagrams that are not easily obtained in experiments.

最优变分伴随方法及在近岸水位资料同化中的应用

利用二维正压Princeton（POM）海洋模式模拟美国东海岸由表面风场产生的低频非潮汐水位变化特征。模式采用曲线正交网格，表面风场使用每3小时时间间隔、空间分辩率为48公里的EDAS（ETA Data Assimilation System）分析风场。沿岸潮汐观测资料（美国国家水位观测网）用来检验模式模拟结果以评估模拟结果的精度，这些观测资料也被用于动力同化模式中。在美国东海岸，表面风场是产生和引起低频水位及其变化的最重要的动力机制。观测资料的分析结果表明，非潮汐水位的最大振幅可达1以上，其对表面风场的响应大约滞后6～12小时左右。与观测资料相比，模式计算值的均方误差大约为8～12厘米，与观测资料之间的相关系统为0.54～0.91。为了获得更精确的模拟水位，提高实时水位预报系统的精度，本论文用伴随最优方法将尚岸水位观测资料同化到海洋动力模式中。建立一套实时水位预报同化系统。在该同化系统中，二维线性POM模式用作海洋基本模式（向前积分模式）。其伴随模式是通过拉格朗日（Lagrange）方法由离散的基本模式方程获得。观测水位与模拟水位之间的差被定义为价格函数。由于表面风场对美国东海岸低频水位的产生及其变化起着最重要的作用，表面风场的误差及风应力系统的误差都将引起模拟水位的误差。因此，在最优同化系统中，将表面风应力系统定义为控制变量。通过调整风应力系数改变风应力场，使模式计算的水位最好地接近观测值。有限记忆的准牛顿方法用于求解所形成的最优化问题。一致性“孪生”试验（假设的“观测数据”由模式本身产生，因此，控制变量的真实解是已知的）用来检验同化系统的正确性、有效性及收敛性。“孪生”试验结果表明该同化系统所求得的控制变量的解精确地收敛于真实解。在实测水位资料的同化试验中，设计了三种不同情况的试验，其对应的控制变量的个数分别为1，8，16。同化后模式结果表明，即使仅用一个控制变量，模式计算的水位比没有用同化技术的模式结果好，用16个控制变量的同化模式获得最好的结果，对这种情况，观测水位与同化模式的计算结果之间的相关系数在所有观测站均大于0.93，其计算结果的均方误差均小于5.3厘米。因此说同化模式的结果得到了很大的改进。实时水位预报结果表明，对于没有应用同化技术的预报系统，其预报水位均方误差在8.8～12厘米。同化技术对低频非潮汐水位预报结果的改进主要发生在前6小时。使预报的非潮汐水位的预报均方误差减少3厘米。