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Proceedings of the Fourth PHANTOM Users Group WorkshopSalisbury, J. Kenneth, Srinivasan, Mandayam A. 04 November 1999 (has links)
This Report contains the proceedings of the Fourth Phantom Users Group Workshop contains 17 papers presented October 9-12, 1999 at MIT Endicott House in Dedham Massachusetts. The workshop included sessions on, Tools for Programmers, Dynamic Environments, Perception and Cognition, Haptic Connections, Collision Detection / Collision Response, Medical and Seismic Applications, and Haptics Going Mainstream. The proceedings include papers that cover a variety of subjects in computer haptics including rendering, contact determination, development libraries, and applications in medicine, path planning, data interaction and training.
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Development and processing of low carbon bainitic steelsSuikkanen, P. (Pasi) 20 October 2009 (has links)
Abstract
The aim of this work was to study systematically the effects of composition and processing on austenite grain growth and static recrystallization (SRX) kinetics, austenite decomposition under controlled cooling as well as microstructures, mechanical properties and weldability of hot rolled low carbon bainitic (LCB) steels. The results showed that the coarsening of austenite grain structure is influenced by the chemical composition. Steels with Nb-Ti alloying exhibited fine and uniform austenite grain size up to 1125 °C, whereas higher temperatures led to formation of the bimodal grain structures. However, with Nb-Ti-B microalloying, the abnormal grain growth was already observed at 1050 °C. SRX rate at roughing temperatures, determined by the stress relaxation method, was found to be retarded markedly by Mo, Nb and B alloying. For the test conditions investigated, the decomposition of austenite started in the temperature range from 780 °C to below 550 °C. All alloying elements with the exception of Nb (0.04–0.10 wt-%) decreased the phase transformation temperatures and increased the hardness of dilatometric specimens. Detailed microstructural examinations enabled the identification of 4 different ferrite morphologies: polygonal ferrite, quasi-polygonal ferrite (QF), granular bainitic ferrite (GB) and bainitic ferrite (BF), generally as a mixed microstructure consisting of 2–3 types morphologies. Consistent with the microstructures detected in dilatometric experiments, the microstructures of rolled plates comprise various combinations of low C ferrite morphologies. These microstructure types provided the yield strengths from 500 MPa up to 850 MPa in hot rolled condition and from 500 MPa to 950 MPa in heat-treated condition (600 °C/1h). The yield strengths from 500 MPa to 570 MPa were mainly related to QF microstructures in as-rolled condition, while the steels with the yield strength from 570 to 700 MPa had GB-QF microstructures. Steels with the yield strengths above 700 MPa consisted of BF. The most effective alloying element regarding the strength properties is B. Also C, Mn, Cr, Mo and Ni have strong influences, but Nb in the range of 0.05–0.10 wt-% is ineffective. Strengthening with B and Mo was detrimental to toughness. Alloying with Ni and Mn is beneficial to good strength and toughness combination. Mn, Mo, Nb and B contents mainly dictate CGHAZ toughness.
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Adaptivní simulace rozsáhlého povrchu oceánu / Adaptive Simulation of Large-Scale Ocean SurfaceKrijt, Filip January 2014 (has links)
Physically-driven methods of simulating fluid dynamics and frequency-based ocean surface synthesis methods are of long-standing interest for the field of computer graphics. However, they have been historically used separately or without any interaction between them. This thesis focuses on the possibility of combining the approaches into one adaptive solution by proposing methods for unified surface representation, method result blending and one-way interaction between the methods. The thesis also outlines several future developments of the combined method and proposes a level-of-detail approach taking advantage of hardware tessellation that can be used regardless of what method was used for the simulation. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
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Estudo das microestruturas e propriedades obtidas por tratamentos intercríticos e por tratamento de estampagem a quente em um aço Dual Phase classe 600. / Study of the microstructures and properties of Dual Phase DP 600 steel after intercritical heat treatments and hot stamping.Andrade Centeno, Dany Michell 12 November 2018 (has links)
Novos tratamentos térmicos e a otimização dos processos de conformação têm contribuído para o desenvolvimento de microestruturas multifásicas com excelente combinação de ductilidade e resistência mecânica. Parte dessa melhoria depende da presença de austenita retida, de sua estabilidade e fração volumétrica. O presente trabalho tem como objetivo caracterizar a evolução da microestrutura e comportamento das propriedades mecânicas do aço dual phase classe 600 (DP 600), após tratamentos térmicos intercríticos de têmpera e partição (Q&P) e reversão da martensita, assim como tratamentos termomecânicos de simulação física da estampagem a quente (HS), variando a deformação em 10% (HS 10) e 30% (HS 30), e combinando estampagem a quente com subsequente tratamento de têmpera e partição (HSQ&P). Duas condições microestruturais de partida diferentes foram utilizadas nos tratamentos térmicos. Para os tratamentos térmicos e termomecânicos Q&P, HS e HSQ&P a microestrutura de partida foi a bifásica (ferrita e martensita). Já para o tratamento térmico de reversão a microestrutura de partida foi modificada para martensítica. Os tratamentos puramente térmicos foram realizados no dilatômetro Bähr do Laboratório de Transformações de Fase (LTF); entretanto, os tratamentos termomecânicos foram feitos no simulador termomecânico Gleeble®, acoplado à linha de difração de raios X (XTMS) do Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano). A análise microestrutural foi feita com suporte de microscopia ótica (MO) e eletrônica de varredura (MEV-FEG), EBSD, e difração de raios X in situ e convencional. Avaliaram-se as propriedades mecânicas por ensaio de tração em corpos de prova sub-size e endentação instrumentada. As amostras Q&P, HS e HSQ&P foram submetidas a ensaios exploratórios de resistência ao trincamento por hidrogênio (HIC) segundo a norma NACE TM0284. Adicionalmente, foi feita a medição de hidrogênio ancorado na microestrutura estudada, após tratamentos, utilizando a técnica de dessorção térmica disponível no LNNano. A avaliação das mudanças microestruturais e de propriedades mecânicas após tratamentos térmicos foram discutidas separadamente para cada microestrutura de partida. Os resultados dos processos Q&P, HS e HSQ&P no aço, mostraram que a evolução da microestrutura levou a formação de uma microestrutura mais complexa do que a microestrutura ferrítico-martensítica simples do material como recebido. A complexa microestrutura é dada pela formação de ferrita epitaxial durante a etapa de tratamento intercrítico, ferrita induzida por deformação (DIFT) na etapa de deformação em alta temperatura e bainita na etapa de partição. Essa mistura microestrutural levou a variações na relação das frações volumétricas de ferrita e martensita em relação às frações iniciais do aço, assim como na presença de austenita retida e sua estabilidade. Com base nos resultados é possível afirmar que o processo Q&P produz um aumento nas propriedades mecânicas do material. Por outro lado, após o ensaio de HIC todas as amostras apresentaram susceptibilidade ao trincamento; contudo, a severidade do dano foi maior nas amostras deformadas HS 30. Os ensaios preliminares de dessorção mostraram maior aprisionamento de hidrogênio em armadilhas reversíveis nas amostras HSQ&P e irreversíveis na amostra HS 30. Na segunda parte, os resultados do tratamento de reversão sugerem que, em geral, a microestrutura do aço processado compreende uma morfologia em ripas de ferrita intercrítica, martensita e filmes de austenita retida. A maior temperatura de reversão intercrítica resultou em menor fração de ferrita intercrítica. Por outro lado, a temperatura intercrítica de reversão influenciou significativamente a estabilidade da austenita retida. Uma alta fração de austenita retida foi obtida a uma temperatura ligeiramente acima da temperatura Ac1. Um segundo ciclo de reversão promoveu a difusão de C e Mn para a austenita revertida tornando-a mais estável a temperatura ambiente. / Novel Heat Treatments and the optimization of the forming processes have contributed to the development of multiphase microstructures with attractive combinations of ductility and mechanical resistance. This improvement partially depends on the presence, stability and volume fraction of retained austenite. The objective of this work is to characterize the evolution of the microstructure and mechanical properties of a class 600 dual phase steel (DP 600), as a function of the thermal and thermomechanical history. Two initial microstructures were used in this study. A ferritic-martensitic microstructure was used as the starting condition for inter-critical heat treatments followed by quenching and partitioning (Q&P) and for the thermomechanical simulations of the hot stamping (HS) process. The latter applying deformations of 10% (HS 10) and 30% (HS 30) combining hot stamping with subsequent quenching and partition (HSQ&P). The thermal cycles were performed in a Bähr dilatometer at the Laboratory of Phase Transformations (LTF), then duplicated using a Gleeble® thermomechanical simulator, coupled to the X-ray Scattering and Thermo-mechanical Simulation beamline (XTMS) at the Brazilian Nanotechnology National Laboratory (LNNano). The microstructural analysis was performed using optical microscopy (MO) and scanning electron (SEM-FEG), Electron Backscatter Diffraction (EBSD), and in situ and conventional X-ray diffraction. The mechanical properties were evaluated by tensile testing on sub-size specimens and by instrumented macro-nano indentation tests. The evolution of the microstructure and mechanical properties for each starting microstructure was discussed separately. The Q&P, HS and HSQ&P samples were submitted to exploratory tests of resistance to hydrogen induced cracking (HIC) according to NACE TM0284. Additionally, hydrogen measurements were performed for the microstructures obtained after Q&P and HDQ&P using the thermal desorption technique at LNNano. After Q&P, HS and HSQ&P, the resultant microstructure was more complex than the as-received ferritic-martensitic condition. Such complexity comes from the formation of epitaxial ferrite from the former ferritic phase during the intercritical treatment step, the deformation induced ferrite (DIFT) and the bainite formation during the partitioning step. This led to variations in the volumetric fraction of ferrite and martensite in relation to the initial fractions of the as-received condition, as well as the presence of retained austenite and its stability upon cooling. The Q&P process increased the mechanical properties of the material. On the other hand, all microstructures showed susceptibility to hydrogen cracking after 72 hours of H2S exposure tests. However, the damage was more severe for the HS samples with 30% of deformation. The preliminary desorption tests showed greater hydrogen trapping in reversible traps after HSQ&P and in irreversible traps for the HS with 30% deformation. A second set of experiments was conducted for a different microstructure consisting of a fully martensitic matrix as the initial condition. After intercritical reversion, the resultant microstructure comprised intercritical lath-like ferrite, martensite laths and retained austenite films. The higher the intercritical reversion temperature, the smaller the fraction of intercritical ferrite. On the other hand, the transformation temperature significantly influenced the stability of the retained austenite. The highest fraction of retained austenite was obtained when the transformation occurred slightly above the Ac1 temperature. A double intercritical reversion cycle promoted the diffusion of C and Mn to the reversed austenite making it more stable upon cooling to room temperature, leading to a better combination of strength and ductility.
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[en] TESTS ON A LARGE CUBIC CELL FOR THE STUDY OF SOLIDS CONTAINMENT IN OIL WELLS / [pt] ENSAIOS EM CÉLULA CÚBICA DE GRANDES DIMENSÕES PARA ESTUDO DE MEDIDAS DE CONTENÇÃO DE SÓLIDOS EM POÇOS DE PETRÓLEORAFAEL RICHIE LOPEZ CHAVEZ 13 October 2011 (has links)
[pt] Um dos maiores problemas na indústria do petróleo durante a extração de
hidrocarbonetos é a produção de sólidos, grãos de areia que usualmente são
gerados a partir de formações pouco consolidadas, como nos arenitos, podendo
causar erosão nas linhas de produção, equipamentos de elevação e de superfície,
colapso de revestimentos e obstrução do poço. Esses eventos e outros
relacionados representam para essa atividade, elevados custos ambientais e
econômicos. Nesta dissertação foi simulado experimentalmente o funcionamento
de sistemas de contenção de sólidos mais utilizados para poços horizontais sem
revestimento, estes ensaios foram executados em blocos de arenitos sintéticos de
grandes dimensões, através de uma célula cúbica que permitiu a aplicação de
cargas de forma independente em três dimensões, sendo submetidos os corpos de
prova a um estado plano de deformações, priorizando-se n os seguintes objetivos:
primeiro analisar o comportamento mecânico de sistemas de contenção de areia
em três casos, e segundo observar os efeitos físicos produzidos no gravel pack,
quando submetido a um estado anisotrópico de tensões em uma formação com
potencial de produção de sólidos. Os resultados foram satisfatórios mostrando em
cada caso comportamentos similares, verificando-se que a tela centralizada com o
gravel pack oferece melhores condições de suporte para a formação e para
estabilidade do poço. / [en] A major problem in the oil industry during the extraction of hydrocarbons is
the production of solid sand grains that are usually generated from some
consolidated formations, as in sandstones, may cause erosion on production lines,
lifting equipment and surface coatings collapse and obstruction of the well. These
and other related events account for this activity, high environmental and
economic costs. In this dissertation was simulated experimentally the operation of
solid containment systems used to more horizontal wells without coating, these
tests were run on synthetic sandstone blocks of large dimensions, through a cubic
cell which allowed the application of loads independently in three dimensions,
and subjected the specimens to a state plan deformations, focusing on the
following objectives: first to analyze the mechanical behavior of systems
containing sand in three cases, and second to observe the physical effects
produced in the gravel pack, when subjected to an anisotropic state of stresses in a
formation with a production potential of solids. The results were satisfactory in
each case showing similar behavior, verifying that the central screen with gravel
pack offers better support for the formation and stability of the well.
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[en] PHYSICAL SIMULATION OF WELLBORE MECHANICAL BEHAVIOR / [pt] SIMULAÇÃO FÍSICA DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE POÇOS DE PETRÓLEOFLAVIA MARA GUZMAN VILLARROEL 12 February 2010 (has links)
[pt] Um dos maiores desafios para a produção de hidrocarbonetos em reservatórios de arenitos pouco consolidados é o controle da produção de areia. Os mecanismos envolvidos nesse fenômeno são complexos e isto é resultado de uma grande variedade de fatores, como por exemplo, a magnitude das tensões in situ, a resistência mecânica da formação e as operações de desenvolvimento do poço. Este problema pode ser resolvido ou amenizado até níveis aceitáveis através de estratégias de completação específicas, como instalação de telas ranhuradas ou do gravel pack, desde que haja uma previsão do potencial de produção de areia da formação. Apesar do grande número de modelos numéricos desenvolvidos para prever este comportamento, a consistência dos mesmos pode ser questionada, uma vez que podem ser observadas diferenças entre as predições e os dados de campo. Para validar esses modelos, são necessários dados confiáveis, que podem ser obtidos através de ensaios de laboratório. Os objetivos do trabalho foram determinados considerando esses pontos, além da questão do uso em larga escala do gravel pack como técnica de controle da produção de areia nos campos brasileiros. São eles: (i) investigar o comportamento de um sistema de contenção de areia instalado em uma formação com potencial de produção de areia, (ii) verificar a influência do aumento de tensão efetiva na produção de areia e entender como a carga é transmitida para o sistema e (iii) validar um modelo numérico desenvolvido para o estudo de campo. Para ensaios, realizados em uma célula poliaxial sob condições controladas, utilizaram-se blocos de grandes dimensões. Foram analisados 5 casos representativos, sendo cada um deles simulado 4 vezes. O primeiro caso consiste na verificação da formação de um breakout em poço aberto, sem a utilização de nenhum sistema de contenção de areia. Os outros quatro casos são reproduções do sistema gravel-tela, com diferentes configurações. Os resultados foram satisfatórios e de acordo com eles, é possível identificar uma tendência de comportamento para cada cenário: gravel com distribuição uniforme no anular e diâmetro de partícula utilizada no gravel. A verificação de um modelo numérico, desenvolvido na Petrobrás, foi feita a partir destes resultados e mostrou uma boa aproximação de resultados de laboratório. / [en] A major problem during hydrocarbon production from poorly consolidated sandstone in the influx of sand, or sand production. This problem is complex and can occur as a result of a large variety of reasons, like magnitude of the in situ stresses, formation strength, and wellbore-development operations. If the potential for sand production could be predicted, then the problem may be solved or reduced to an accepteble level by proper completion strategy, such as the use of stand alone screens or gravel pack. Although a large number of numerical models for sand production prediction hava been developes, the consistency of the models could be questioned, due to the differences between the predictions and field observations. To improve and validate these models, reliable data are necessary. This study has been developed based on these concerns, and also, considering the massive use of the gravel-pacck as sand control technique on Brazilian fields. The objective were (i) investigation of the gravel-pack system behavior, (ii) varifacation of the increase on effective stress on sand production and (iii) validation a numerical model developed for field sand production prediction. The large-scale tests were carried out on a poliaxial cell. It was selectes 5 representative cases, and they were developed on an artificial well, under controlled conditions. On the first one, it was observed a breakout formation on an openhole. On the other 4 cases, it was simulated the gravel pack, submitted to different conditions, each of them reproduced 4 times. The numerical model was developed by Petrobras/Roncador field engineers, using a commercial numericak modeling program. Results were satisfactory. According to them, is possible to identify a behavior tendency for each condition: the influence of the gravel uniform distribution on the annulus and the influence of gravel diameter. The numerical model showed a very good approach to the laboratory results.
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Aplicabilidade dos conceitos de competência do escoamento e de capacidade de transporte às correntes de turbidezBuffon, Patricia January 2018 (has links)
Os conceitos de competência do escoamento e de capacidade de transporte foram desenvolvidos para escoamentos fluviais e acabam sendo transferidos para a modelagem de correntes de turbidez. No entanto, não é claro até que ponto o estabelecimento de analogias entre o ambiente fluvial e as correntes de turbidez pode ser realizado. Nesse contexto, o principal objetivo deste trabalho foi avaliar os conceitos de competência e de capacidade nas correntes de turbidez. O estudo foi desenvolvido experimentalmente, em um canal de inclinação variável de 4 m de comprimento, 40 cm de altura e 12 cm de largura. Um leito móvel foi construído em um trecho intermediário do canal utilizando sedimento - carvão mineral (ρ = 1405 kgm³) - com tamanho areia média. No total, 30 simulações de correntes de turbidez contínuas foram realizadas, utilizando o mesmo sedimento, porém com tamanho areia muito fina. Foram simuladas três declividades diferentes (6%, 0,3% e 0,015%), vazões de injeção entre 15 e 25 lmin, concentrações iniciais variando entre 0,03% e 5,5% e a duração dos ensaios ficou compreendida entre 3 e 30 min. O levantamento do perfil longitudinal do leito móvel, antes e após o ensaio, foi realizado e todo o sedimento foi coletado. Três quantidades distintas de sedimento foram quantificadas: a quantidade depositada antes do leito móvel, a quantidade depositada no leito móvel e a quantidade depositada depois do leito móvel. O cálculo da eficiência de transporte das correntes de turbidez no trecho do leito móvel, bem como das suas descargas sólidas, foi realizado. Também foram realizadas análises granulométricas do sedimento depositado antes e após do leito móvel. Por fim, parâmetros do fluxo foram obtidos (altura e velocidade) através de análises visuais e números adimensionais clássicos do transporte sólido em canais abertos foram avaliados. A partir da interpretação dos dados, conclui-se que os conceitos de competência do escoamento e de capacidade de transporte não foram capazes de refletir o diâmetro característico do sedimento transportado pelas correntes simuladas e a capacidade máxima de transporte desses fluxos, como normalmente ocorre em escoamentos fluviais. A relação entre a eficiência de transporte desses fluxos e a descarga sólida dos mesmos indicou que a partir de uma região a eficiência tornou-se invariante. Essa relação possui curvas com tendência logarítmica e as suas assíntotas ocorreram em valores de eficiência da ordem de 50% (inclinação de 6%) e de 40% (inclinações de 0,3% e 0,015%). A relação entre o diâmetro característico do sedimento depositado depois do leito e antes do leito indicou uma diminuição de cerca de 18% no tamanho dos grãos depositados a jusante. / The modeling of turbidity currents uses the concepts of competence and flow capacity that have been developed based on river hydraulics. However, the analogies between the fluvial environment and turbidity currents are not very clear. The main purpose of this study was to evaluate the competence and flow capacity of turbidity currents. The study was performed using an experimental channel 4 m long, 40 cm high, and 12 cm wide with variable slope. A mobile bed of medium sand-size - mineral coal (ρ=1405 kgm³) - was constructed in an intermediate area of the channel. In total, 30 simulations of continuous turbidity currents were performed and the sediment used in the turbidity currents was very fine sand-size mineral coal. The simulations were accomplished considering three different channel slopes (6%, 0.3% e 0.015%); injection discharge varied between 15 and 25 l/min, and initial volumetric concentrations varied between 0.03% and 5.5%. The simulations lasted between 3 and 30 minutes. The longitudinal profile of the mobile bed was analyzed before and after each simulation, and all the sediment was collected at the end. Three different amounts of sediment were quantified: the amount of sediment deposited before, on, and after the mobile bed. Based on this data, both the transport efficiency and solid discharge of the turbidity current on the mobile bed were determined. Particle-size distribution of the deposited sediment before and after the mobile bed was also carried out. Finally, flow parameters were obtained (high and velocity) considering visual evaluation and the classical dimensional numbers in sediment transport in open channel flows were analyzed. The data interpretation revealed that the competence and flow capacity parameters were not able to reflect the grain diameter transported by the simulated currents and a maximum flow capacity of these flows, as usually is observed in fluvial flows. The relation between the transport efficiency and solid discharge of these flows demonstrated that after a certain point, the efficiency became constant. This relation resulted in log trend curves with asymptotes located at efficiency values of approximately 50% (6% slope) and 40% (0.3% and 0.015% slopes). The characteristic diameter of the sediment deposited after the mobile bed presented a reduction of 18% when compared to the sediment deposited before the mobile bed.
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Aplicabilidade dos conceitos de competência do escoamento e de capacidade de transporte às correntes de turbidezBuffon, Patricia January 2018 (has links)
Os conceitos de competência do escoamento e de capacidade de transporte foram desenvolvidos para escoamentos fluviais e acabam sendo transferidos para a modelagem de correntes de turbidez. No entanto, não é claro até que ponto o estabelecimento de analogias entre o ambiente fluvial e as correntes de turbidez pode ser realizado. Nesse contexto, o principal objetivo deste trabalho foi avaliar os conceitos de competência e de capacidade nas correntes de turbidez. O estudo foi desenvolvido experimentalmente, em um canal de inclinação variável de 4 m de comprimento, 40 cm de altura e 12 cm de largura. Um leito móvel foi construído em um trecho intermediário do canal utilizando sedimento - carvão mineral (ρ = 1405 kgm³) - com tamanho areia média. No total, 30 simulações de correntes de turbidez contínuas foram realizadas, utilizando o mesmo sedimento, porém com tamanho areia muito fina. Foram simuladas três declividades diferentes (6%, 0,3% e 0,015%), vazões de injeção entre 15 e 25 lmin, concentrações iniciais variando entre 0,03% e 5,5% e a duração dos ensaios ficou compreendida entre 3 e 30 min. O levantamento do perfil longitudinal do leito móvel, antes e após o ensaio, foi realizado e todo o sedimento foi coletado. Três quantidades distintas de sedimento foram quantificadas: a quantidade depositada antes do leito móvel, a quantidade depositada no leito móvel e a quantidade depositada depois do leito móvel. O cálculo da eficiência de transporte das correntes de turbidez no trecho do leito móvel, bem como das suas descargas sólidas, foi realizado. Também foram realizadas análises granulométricas do sedimento depositado antes e após do leito móvel. Por fim, parâmetros do fluxo foram obtidos (altura e velocidade) através de análises visuais e números adimensionais clássicos do transporte sólido em canais abertos foram avaliados. A partir da interpretação dos dados, conclui-se que os conceitos de competência do escoamento e de capacidade de transporte não foram capazes de refletir o diâmetro característico do sedimento transportado pelas correntes simuladas e a capacidade máxima de transporte desses fluxos, como normalmente ocorre em escoamentos fluviais. A relação entre a eficiência de transporte desses fluxos e a descarga sólida dos mesmos indicou que a partir de uma região a eficiência tornou-se invariante. Essa relação possui curvas com tendência logarítmica e as suas assíntotas ocorreram em valores de eficiência da ordem de 50% (inclinação de 6%) e de 40% (inclinações de 0,3% e 0,015%). A relação entre o diâmetro característico do sedimento depositado depois do leito e antes do leito indicou uma diminuição de cerca de 18% no tamanho dos grãos depositados a jusante. / The modeling of turbidity currents uses the concepts of competence and flow capacity that have been developed based on river hydraulics. However, the analogies between the fluvial environment and turbidity currents are not very clear. The main purpose of this study was to evaluate the competence and flow capacity of turbidity currents. The study was performed using an experimental channel 4 m long, 40 cm high, and 12 cm wide with variable slope. A mobile bed of medium sand-size - mineral coal (ρ=1405 kgm³) - was constructed in an intermediate area of the channel. In total, 30 simulations of continuous turbidity currents were performed and the sediment used in the turbidity currents was very fine sand-size mineral coal. The simulations were accomplished considering three different channel slopes (6%, 0.3% e 0.015%); injection discharge varied between 15 and 25 l/min, and initial volumetric concentrations varied between 0.03% and 5.5%. The simulations lasted between 3 and 30 minutes. The longitudinal profile of the mobile bed was analyzed before and after each simulation, and all the sediment was collected at the end. Three different amounts of sediment were quantified: the amount of sediment deposited before, on, and after the mobile bed. Based on this data, both the transport efficiency and solid discharge of the turbidity current on the mobile bed were determined. Particle-size distribution of the deposited sediment before and after the mobile bed was also carried out. Finally, flow parameters were obtained (high and velocity) considering visual evaluation and the classical dimensional numbers in sediment transport in open channel flows were analyzed. The data interpretation revealed that the competence and flow capacity parameters were not able to reflect the grain diameter transported by the simulated currents and a maximum flow capacity of these flows, as usually is observed in fluvial flows. The relation between the transport efficiency and solid discharge of these flows demonstrated that after a certain point, the efficiency became constant. This relation resulted in log trend curves with asymptotes located at efficiency values of approximately 50% (6% slope) and 40% (0.3% and 0.015% slopes). The characteristic diameter of the sediment deposited after the mobile bed presented a reduction of 18% when compared to the sediment deposited before the mobile bed.
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Aplicabilidade dos conceitos de competência do escoamento e de capacidade de transporte às correntes de turbidezBuffon, Patricia January 2018 (has links)
Os conceitos de competência do escoamento e de capacidade de transporte foram desenvolvidos para escoamentos fluviais e acabam sendo transferidos para a modelagem de correntes de turbidez. No entanto, não é claro até que ponto o estabelecimento de analogias entre o ambiente fluvial e as correntes de turbidez pode ser realizado. Nesse contexto, o principal objetivo deste trabalho foi avaliar os conceitos de competência e de capacidade nas correntes de turbidez. O estudo foi desenvolvido experimentalmente, em um canal de inclinação variável de 4 m de comprimento, 40 cm de altura e 12 cm de largura. Um leito móvel foi construído em um trecho intermediário do canal utilizando sedimento - carvão mineral (ρ = 1405 kgm³) - com tamanho areia média. No total, 30 simulações de correntes de turbidez contínuas foram realizadas, utilizando o mesmo sedimento, porém com tamanho areia muito fina. Foram simuladas três declividades diferentes (6%, 0,3% e 0,015%), vazões de injeção entre 15 e 25 lmin, concentrações iniciais variando entre 0,03% e 5,5% e a duração dos ensaios ficou compreendida entre 3 e 30 min. O levantamento do perfil longitudinal do leito móvel, antes e após o ensaio, foi realizado e todo o sedimento foi coletado. Três quantidades distintas de sedimento foram quantificadas: a quantidade depositada antes do leito móvel, a quantidade depositada no leito móvel e a quantidade depositada depois do leito móvel. O cálculo da eficiência de transporte das correntes de turbidez no trecho do leito móvel, bem como das suas descargas sólidas, foi realizado. Também foram realizadas análises granulométricas do sedimento depositado antes e após do leito móvel. Por fim, parâmetros do fluxo foram obtidos (altura e velocidade) através de análises visuais e números adimensionais clássicos do transporte sólido em canais abertos foram avaliados. A partir da interpretação dos dados, conclui-se que os conceitos de competência do escoamento e de capacidade de transporte não foram capazes de refletir o diâmetro característico do sedimento transportado pelas correntes simuladas e a capacidade máxima de transporte desses fluxos, como normalmente ocorre em escoamentos fluviais. A relação entre a eficiência de transporte desses fluxos e a descarga sólida dos mesmos indicou que a partir de uma região a eficiência tornou-se invariante. Essa relação possui curvas com tendência logarítmica e as suas assíntotas ocorreram em valores de eficiência da ordem de 50% (inclinação de 6%) e de 40% (inclinações de 0,3% e 0,015%). A relação entre o diâmetro característico do sedimento depositado depois do leito e antes do leito indicou uma diminuição de cerca de 18% no tamanho dos grãos depositados a jusante. / The modeling of turbidity currents uses the concepts of competence and flow capacity that have been developed based on river hydraulics. However, the analogies between the fluvial environment and turbidity currents are not very clear. The main purpose of this study was to evaluate the competence and flow capacity of turbidity currents. The study was performed using an experimental channel 4 m long, 40 cm high, and 12 cm wide with variable slope. A mobile bed of medium sand-size - mineral coal (ρ=1405 kgm³) - was constructed in an intermediate area of the channel. In total, 30 simulations of continuous turbidity currents were performed and the sediment used in the turbidity currents was very fine sand-size mineral coal. The simulations were accomplished considering three different channel slopes (6%, 0.3% e 0.015%); injection discharge varied between 15 and 25 l/min, and initial volumetric concentrations varied between 0.03% and 5.5%. The simulations lasted between 3 and 30 minutes. The longitudinal profile of the mobile bed was analyzed before and after each simulation, and all the sediment was collected at the end. Three different amounts of sediment were quantified: the amount of sediment deposited before, on, and after the mobile bed. Based on this data, both the transport efficiency and solid discharge of the turbidity current on the mobile bed were determined. Particle-size distribution of the deposited sediment before and after the mobile bed was also carried out. Finally, flow parameters were obtained (high and velocity) considering visual evaluation and the classical dimensional numbers in sediment transport in open channel flows were analyzed. The data interpretation revealed that the competence and flow capacity parameters were not able to reflect the grain diameter transported by the simulated currents and a maximum flow capacity of these flows, as usually is observed in fluvial flows. The relation between the transport efficiency and solid discharge of these flows demonstrated that after a certain point, the efficiency became constant. This relation resulted in log trend curves with asymptotes located at efficiency values of approximately 50% (6% slope) and 40% (0.3% and 0.015% slopes). The characteristic diameter of the sediment deposited after the mobile bed presented a reduction of 18% when compared to the sediment deposited before the mobile bed.
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Occlusion in outdoor Augmented Reality using geospatial building data / Användning av geospatial data om byggnader för ocklusion i Augmented RealityKasperi, Johan January 2017 (has links)
Creating physical simulations between virtual and real objects in Augmented Reality (AR) is essential for the user experience. Otherwise the user might lose sense of depth, distance and size. One of these simulations is occlusion, meaning that virtual content should be partially or fully occluded if real world objects is in the line-of-sight between the user and the content. The challenge for simulating occlusion is to construct the geometric model of the current AR environment. Earlier studies within the field have all tried to create realistic pixel-perfect occlusion and most of them have either required depth-sensing hardware or a static predefined environment. This study proposes and evaluates an alternative model-based approach to the problem. It uses geospatial data to construct the geometric model of all the buildings in the current environment, making virtual content occluded by all real buildings in the current environment. This approach made the developed function compatible with non depth-sensing devices and in a dynamic outdoor urban environment. To evaluate the solution it was implemented in a sensor-based AR application visualizing a future building in Stockholm. The effect of the developed function was that the future virtual building was occluded as expected. However, it was not pixel-perfect, meaning that the simulated occlusion was not realistic, but results from the conducted user study said that it fulfilled its goal. A majority of the participants thought that their AR experience got better with the solution activated and that their depth perception improved. However, any definite conclusions could not be drawn due to issues with the sensor-based tracking. The result from this study is interesting for the mobile AR field since the great majority of smartphones are not equipped with depth sensors. Using geospatial data for simulating occlusions, or other physical interactions between virtual and real objects, could then be an efficient enough solution until depth-sensing AR devices are more widely used. / För att uppnå en god användarupplevelse i Augmented Reality (AR) så är det viktigt att simulera fysiska interaktioner mellan de virtuella och reella objekten. Om man inte gör det kan användare uppfatta saker som djup, avstånd och storlek felaktigt. En av dessa simulationer är ocklusion som innebär att det virtuella innehållet ska vara delvis eller helt ockluderat om ett reellt objekt finns i siktlinjen mellan användaren och innehållet. För att simulera detta är utmaningen att rekonstruera den geometriska modellen av den nuvarande miljön.Tidigare studier inom fältet har försökt att uppnå en perfekt simulation av ocklusion, men majoriteten av dem har då krävt antingen djupavkännande hårdvara eller en statisk fördefinierad miljö. Denna studie föreslår och utvärderar en alternativ modellbaserad lösning på problemet. Lösningen använder geospatial data för att rekonstruera den geometriska modellen av alla byggnader i den nuvarande omgivningen, vilket resulterar i att det virtuella innehållet blir ockluderat av alla reella byggnader i den nuvarande miljön. Den utvecklade funktionen blev i och med det kompatibel på icke djupavkännande enheter och fungerande i en dynamisk urban miljö. För attutvärdera denna funktion så var den implementerad i en sensorbaserad AR applikation som visualiserade en framtida byggnad i Stockholm. Resultatet visade att den utvecklade funktionen ockluderade den virtuella byggnaden som förväntat. Dock gjorde den ej det helt realistiskt, men resultatet från den utförda användarstudien visade att den uppnådde sitt mål. Majoriteten av deltagarna ansåg att deras AR upplevelse blev bättre med den utvecklade funktionen aktiverad och ett deras uppfattning av djup förbättrades. Dock kan inga definitiva slutsatser dras eftersom AR applikationen hade problem med den sensorbaserade spårningen. Resultaten är intressant för det mobila AR fältet eftersom majoriteten av alla smartphones ej har stöd för djupavkänning. Att använda geospatial data för att simulera ocklusion, eller någon annan fysisk interaktion mellan virtuella och reella objekt, kan då vara en tillräckligt effektiv lösning tills djupavkännande AR enheter används mer.
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