Modelagem numérica de elementos tracionados em aço inoxidável com parafusos defasados

Atualmente, a utilização do aço inoxidável em elementos estruturais é considerada uma solução cara para os problemas da engenharia estrutural. Todavia, mudanças de atitudes dentro da construção civil, uma transição global para um desenvolvimento sustentável e redução em impactos ambientais têm seguramente provocado um aumento na utilização do aço inoxidável. As normas de projeto de aço inoxidável atuais são, em grande parte, baseadas em analogias assumidas com o comportamento de estruturas desenvolvidas com aço carbono. Todavia, o aço inoxidável apresenta quatro curvas não-lineares tensão versus deformação (tensão e compressão, paralela e perpendicular a laminação do material), sem patamar de escoamento e região de encruamento claramente definidos, modificando assim, o comportamento global das estruturas que o utilizam. Em elementos estruturais submetidos a forças axiais de tração, a ruptura da seção líquida representa um dos estados limites últimos a serem verificados. Com o objetivo de se avaliar a resistência a tração de elementos estruturais aparafusados em aço inoxidável S304, este trabalho apresenta um modelo numérico baseado no método dos elementos finitos através do programa Ansys (versão 11). A não-linearidade do material foi considerada através do critério de plastificação de Von Mises e curvas tensão versus deformação verdadeira. A não-linearidade geométrica foi introduzida no modelo através da Formulação de Lagrange atualizado. O modelo numérico foi calibrado com resultados experimentais obtidos em ensaios de laboratório, a partir de ligações aparafusadas alternadas rígidas, onde não se ocorre nenhuma rotação entre os membros, transferindo nenhum momento fletor, apenas esforço normal e cisalhante.

3自由度并联柔索驱动变刚度操作臂的刚度控制

利用柔索的弹性及驱动冗余性构造了一种3自由度并联柔索驱动变刚度操作臂,在静力学与刚度分析的基础上,进行刚度控制研究。首先,将柔索驱动力映射到关节空间,并分析等效关节力与柔索张力和外力的关系, 提出该操作臂的三维力矢量闭合原理。根据微分变换原理进行刚度分析,得到关节刚度矩阵及操作手刚度矩阵, 并进行数值算例分析,结果表明:刚度与柔索的张力有关,调节柔索张力可以改变系统刚度。最后,采用位置与张力混合控制的策略,对该变刚度操作臂进行了刚度控制,并进行了仿真验证。

Les rôles distincts des isoformes de myosine II non-musculaire dans des processus cellulaires impliquant le cytosquelette d'actine.

Le complexe actomyosine, formé de l’association de la myosine II avec les filaments d’actine, stabilise le cytosquelette d’actine et génère la contraction cellulaire nécessaire à plusieurs processus comme la motilité et l’apoptose dans les cellules non-musculaires. La myosine II est un hexamère formé d’une paire de chaînes lourdes (MHCs) et de deux paires de chaînes légères MLC20 et MLC17. La régulation de l’activité de la myosine II, c'est-à-dire son interaction avec les filaments d’actine, est directement liée à l’état de phosphorylation des MLC20, mais il reste beaucoup à découvrir sur l’implication des MHCs. Il existe trois isoformes de MHCs de myosine II, MHCIIA, MHCIIB et MHCIIC qui possèdent des fonctions à la fois communes et distinctes. Notre but est de mettre en évidence les différences de fonction entre les isoformes de myosine II, au niveau structurale, dans la stabilisation du cytosquelette d’actine, et au niveau de leur activité contractile, dans la génération des forces de tension. Nous nous sommes intéressés au rôle des isoformes des MHCs dans l’activité du complexe actomyosine qui est sollicité durant le processus de contraction cellulaire de l’apoptose. Dans quatre lignées cellulaires différentes, le traitement conjoint au TNFα et à la cycloheximide causait la contraction et le rétrécissement des cellules suivi de leur détachement du support de culture. Par Western blot, nous avons confirmé que la phosphorylation des MLC20 est augmentée suite au clivage de ROCK1 par la caspase-3, permettant ainsi l’interaction entre la myosine II et les filaments d’actine et par conséquent, la contraction des cellules apoptotiques. Cette contraction est bloquée par l’inhibition des caspases et de ROCK1. MHCIIA est dégradée suite à l’activation de la caspase-3 alors que MHCIIB n’est pas affectée. En utilisant une lignée cellulaire déficiente en MHCIIB, ou MHCIIB (-/-), nous avons observé que la contraction et le détachement cellulaires durant l’induction de l’apoptose se produisaient moins rapidement que dans la lignée de type sauvage (Wt) ce qui suggère que l’isoforme B est impliquée dans la contraction des cellules apoptotiques. Parallèlement, la kinase atypique PKCζ, qui phosphoryle MHCIIB et non MHCIIA, est activée durant l’apoptose. PKCζ joue un rôle important puisque son inhibition bloque la contraction des cellules apoptotiques. Par la suite, nous nous sommes intéressés à la modulation de la morphologie cellulaire par la myosine II. Les fibroblastes MHCIIB (-/-), présentent un large lamellipode dont la formation semble dû uniquement à l’absence de l’isoforme MHCIIB, alors que les fibroblastes Wt ont une morphologie cellulaire étoilée. La formation du lamellipode dans les fibroblastes MHCIIB (-/-) est caractérisée par l’association de la cortactine avec la membrane plasmique. L’observation en microscopie confocale nous indique que MHCIIA interagit avec la cortactine dans les fibroblastes Wt mais très peu dans les fibroblastes MHCIIB (-/-). Le bFGF active la voie des MAP kinases dans les fibroblastes Wt et MHCIIB (-/-) et induit des extensions cellulaires aberrantes dans les fibroblastes MHCIIB (-/-). Nos résultats montrent que l’implication de l’isoforme B de la myosine II dans la modulation de la morphologie cellulaire. L’ensemble de nos résultats participe à distinguer la fonction structurale et contractile de chacune des isoformes de myosine II dans la physiologie cellulaire.

Influence de la locomotion sur la morphologie de l’articulation distale de l’humérus chez les hominoïdes

La masse corporelle et la direction des charges sont des facteurs qui peuvent modifier la morphologie des surfaces articulaires qui sont généralement orientées et de taille suffisante pour résister aux charges chroniques. Chez les hominoïdes, les forces de tension et compression, générées par la locomotion, sont transmises à travers l’articulation du coude. Ces espèces ont une morphologie similaire de l’extrémité distale de l’humérus, mais qui présente certaines différences selon la taille des individus et leurs modes de locomotion. Ce projet tente de caractériser plus exhaustivement cette variation en analysant la largeur des surfaces articulaires ainsi que leur position et orientation par rapport à l’axe long de la diaphyse. La prémisse de ce mémoire est que, chez les espèces plus arboricoles, la morphologie de l’articulation distale de l’humérus répond aux stress transverses générés par les puissants muscles fléchisseurs du poignet et des doigts qui traversent le coude obliquement. En revanche, les espèces plus terrestres présentent une morphologie permettant de résister aux forces axiales provenant du contact avec le sol. Des coordonnées tridimensionnelles et des mesures linéaires ont été recueillies sur un échantillon squelettique d’individus des genres Homo, Pan, Gorilla et Pongo. Les résultats obtenus révèlent que l’orientation et la position des surfaces articulaires de la trochlée correspondent aux types de locomotion, or leur taille et celle et du capitulum semblent être influencées par la taille des individus. L’hypothèse suggérant que les stress reliés aux divers modes de locomotion des hominoïdes influencent la morphologie de l’articulation distale de l’humérus est donc supportée.

L'intégration organisationnelle de la participation : des enjeux locaux pour une santé publique globale

À l’ère de la mondialisation institutionnelle des sociétés modernes, alors que la confluence d’une myriade d’influences à la fois micro et macro-contextuelles complexifient le panorama sociopolitique international, l’intégration de l’idéal participatif par les processus de démocratisation de la santé publique acquiert l’apparence d’une stratégie organisationnelle promouvant la cohésion des multiples initiatives qui se tissent simultanément aux échelles locale et globale. L’actualisation constante des savoirs contemporains par les divers secteurs sociétaux ainsi que la perception sociale de différents risques conduisent à la prise de conscience des limites de la compétence technique des systèmes experts associés au domaine de la santé et des services sociaux. La santé publique, une des responsables légitimes de la gestion des risques modernes à l’échelle internationale, fait la promotion de la création d’espaces participatifs permettant l’interaction mutuelle d’acteurs intersectoriels et de savoirs multiples constamment modifiables. Il s’agit là d’une stratégie de relocalisation institutionnelle de l’action collective afin de rétablir la confiance envers la fiabilité des représentants de la santé publique internationale, qui ne répondent que partiellement aux besoins actuels de la sécurité populationnelle. Dans ce contexte, les conseils locaux de santé (CLS), mis en place à l’échelle internationale dans le cadre des politiques régionales de décentralisation des soins de santé primaires (SSP), représentent ainsi des espaces participatifs intéressants qui renferment dans leur fonctionnement tout un univers de forces de tension paradoxales. Ils nous permettent d’examiner la relation de caractère réciproque existant entre, d’une part, une approche plus empirique par l’analyse en profondeur des pratiques participatives (PP) plus spécifiques et, d’autre part, une compréhension conceptuelle de la mondialisation institutionnelle qui définit les tendances expansionnistes très générales des sociétés contemporaines. À l’aide du modèle de la transition organisationnelle (MTO), nous considérons que les PP intégrées à la gouverne des CLS sont potentiellement porteuses de changement organisationnel, dans le sens où elles sont la condition et la conséquence de nombreuses traductions stratégiques et systémiques essentiellement transformatrices. Or, pour qu’une telle transformation puisse s’accomplir, il est nécessaire de développer les compétences participatives pertinentes, ce qui confère au phénomène participatif la connotation d’apprentissage organisationnel de nouvelles formes d’action et d’intervention collectives. Notre modèle conceptuel semble fournir un ensemble de considérations épistémosociales fort intéressantes et très prometteuses permettant d’examiner en profondeur les dimensions nécessaires d’un renouvellement organisationnel de la participation dans le champ complexe de la santé publique internationale. Il permet de concevoir les interventions complexes comme des réseaux épistémiques de pratiques participatives (RÉPP) rassemblant des acteurs très diversifiés qui s’organisent autour d’un processus de conceptualisation transculturelle de connaissances ainsi que d’opérationnalisation intersectorielle des actions, et ce, par un ensemble de mécanismes d’instrumentalisation organisationnelle de l’apprentissage. De cette façon, le MTO ainsi que la notion de RÉPP permettent de mieux comprendre la création de passages incessants entre l’intégration locale des PP dans la gouverne des interventions complexes de la santé et des services sociaux – tels que les CLS –, et les processus plus larges de réorganisation démocratique de la santé publique dans le contexte global de la mondialisation institutionnelle. Cela pourrait certainement nous aider à construire collectivement l’expression réflexive et manifeste des valeurs démocratiques proposées dans la Déclaration d’Alma-Ata, publiée en 1978, lors de la première Conférence internationale sur les SSP.

Le rôle des constituants pariétaux dans les propriétés biomécaniques du tube pollinique

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le rôle des constituants pariétaux dans les propriétés biomécaniques du tube pollinique

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Induced tooth movement: standardization of terms to describe the effects of forces on the periodontal ligament: compression/Traction instead of Pressure/Tension

There is no reason for Dentistry to use different terms for phenomena defined in Physics, the specific field in which concepts associated with forces are established and adapted. In place of pressure/tension, the compression/traction pair should be used. This study defines each one of these terms and justifies their use. Our contemporary world demands standardized criteria, methods, measures, concepts and terms to ensure that study protocols, results and applications are used in the same way in any country or area of human action.

Role of surface tension driven convection in pulsed - laser melting and solidification

Surface melting by a stationary, pulsed laser has been modelled by the finite element method. The role of the surface tension driven convection is investigated in detail. Numerical results are presented for a triangular laser pulse of durations 10, 50 and 200 ms. Though the magnitude of the velocity is high due to the surface tension forces, the present results indicate that a finite time is required for convection to affect the temperature distribution within the melt pool. The effect of convection is very significant for pulse durations longer than 10 ms.

Exciting forces due to interaction of water waves with a submerged sphere in an ice-covered two-layer fluid of finite depth

Scattering of water waves by a sphere in a two-layer fluid, where the upper layer has an ice-cover modelled as an elastic plate of very small thickness, while the lower one has a rigid horizontal bottom surface, is investigated within the framework of linearized water wave theory. The effects of surface tension at the surface of separation is neglected. There exist two modes of time-harmonic waves - the one with lower wave number propagating along the ice-cover and the one with higher wave number along the interface. Method of multipole expansions is used to find the particular solution for the problem of wave scattering by a submerged sphere placed in either of the layers. The exciting forces for vertical and horizontal directions are derived and plotted against different values of the wave number for different submersion depths of the sphere and flexural rigidity of the ice-cover. When the flexural rigidity and the density of the ice-cover are taken to be zero, the numerical results for the exciting forces for the problem with free surface are recovered as particular cases. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

A hybrid surface tension seal for pneumatic and hydraulic microactuators

Recent research revealed that microactuators driven by pressurized fluids are able to generate high power and force densities at microscale. One of the main technological barriers in the development of these actuators is the fabrication low friction seals. This paper presents a novel scalable seal technology, which resists the actuation pressure relying on a combination of a clearance seal and a surface tension seal. This approach allows to seal pressures of more than 800 kPa without leakage. The seal is tested on an actuator with a bore of 0.8 mm2 and a length of 13 mm, which was able to generate forces up to 0.32 N. © 2008 Springer-Verlag.

A novel hydraulic microactuator sealed by surface tension

In order to improve the power density of microactuators, recent research focuses on the applicability of fluidic power at microscale. The main encountered difficulties in the development of small fluidic actuators are related to production tolerances and assembly requirements. Furthermore, these actuators tend to comprise highly three-dimensional parts, which are incompatible with traditional microproduction technologies. This paper presents accurate production and novel assembly techniques for the development of a hydraulic microactuator. In addition, a scalable low friction seal, relying on surface tension forces, is presented. A prototype piston-type microactuator with a bore of 1 mm and a length of 13 mm is developed. Using a gallium-based surface tension seal, pressures of more than 90 kPa have been sealed without leakage. © 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

A computational fluid-structure interaction study of inflation cycles of a tension cone decelerator

Inflatable aerodynamic decelerators present potential advantages for planetary entry in missions of robotic and human exploration. The design of these structures face many engineering challenges, including complex deformable geometries, anisotropic material response, and coupled shockturbulence interactions. In this paper, we describe a comprehensive computational fluid-structure interaction study of an inflation cycle of a tension cone decelerator in supersonic flow and compare the simulations with earlier published experimental results. The aeroshell design and flow conditions closely match recent experiments conducted at Mach 2.5. The structural model is a 16-sided polygonal tension cone with seams between each segment. The computational model utilizes adaptive mesh refinement, large-eddy simulation, and shell mechanics with self-contact modeling to represent the flow and structure interaction. This study focuses on the dynamics of the structure as the inflation pressure varies gradually, and the behavior of forces experienced by the flexible and rigid (the payload capsule) structures. © 2011 by the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc. All rights reserved.

Breaking ranks: the emergence of representative associations in the Irish armed forces 1989-1992

This study contexualises the relationship between the armed forces and the civil authority in Ireland using and revising the theoretical framework advanced by Huntington. It tracks the evolution of the idea of a representive body for soldiers in the late 1980s, to the setting up of statutory associations under the Defence Amendment Act 1990. The study considers Irish soldiers political agitation and their use of peaceful democratic activities to achieve their aims. It highlights the fundamental policy arguments that were made against the idea of representation for the army and positions those arguments in the study of civil-military relations. Utilising unique access to secret Department of Defence files, it reveals in-depth ideological arguments advanced by the military authories in Ireland against independent representation. This thesis provides an academic study of the establishment of PDFORRA. It answers key questions regarding the change in the position of Irish government who were categorically opposed to the idea of representation in the army. It illustrates the involvement of other agencies such as the European Organisation of Military Associations (Euromil) reveals reciprocal support by the Irish associations to other emerging groups in Spain. Accessing as yet unpublished Department of Defence files, study analyses tension between the military authorities and the government. It highlights for the first time the role of enlisted personnel in the shaping of new state structures and successfully dismmisses Huntingtons theoretical contention that enlisted personnel are of no consequence in the study of civil-military relations. It fills a gap in our understanding, identified by Finer, as to how politicisation of soldiers takes place. This thesis brings a new dimension to the discipline of civil-military relations and creates new knowledge that will enhance our understanding of an area not covered previously.