Made available in DSpace on 2014-10-09T12:42:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:02:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:53:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Les galaxies passives présentent des morphologies et propriétés structurelles différentes des galaxies de masse similaire formant des étoiles. La preuve d'une distribution bimodale dans propriétés des galaxies suggère un lien entre les processus de quenching et les structures des galaxies. Contraindre les mécanismes et la chronologie de la formation du bulbe s'avère fondamental pour comprendre l'origine de cette corrélation. Les bulbes grossissent-ils au cours de la séquence principale? Les galaxies ré-accrètent-elles un disque formant des étoiles? Les galaxies stoppent-elles leur formation d'étoile à partir des régions internes? etc. Répondre de manière pertinente à ces questions nécessite de résoudre les parties internes des galaxies à différentes époques. Grâce aux données de haute résolution en multi-longueur d'onde fournies par CANDELS, j'ai réalisé une décomposition séparant le bulbe du disque à partir des courbes de brillance de surface de 17'300 galaxies (F160W<23,0<z<2) dans 4 à 7 filtres couvrant un intervalle spectral compris entre 430 et 1600 nm. Une approche novatrice, basée sur un deep-learning, nous permet de sélectionner a priori les meilleurs profils et de réduire de fait la contamination. J'ai ajusté la SED (densité spectrale d'énergie) avec des modèles de population stellaires (BC03) de disque et de bulbe de manière indépendante afin d'obtenir les paramètres des populations stellaires (masses stellaires, couleurs). Cette procédure fournit un catalogue contenant à la fois les informations structurelles/morphologiques et les propriétés des populations stellaires d'un vaste échantillon de bulbes et de disques galactiques fournit à la communauté (lerma.obspm.fr/huertas/form_CANDELS). Il s'agit du catalogue le plus grand et le plus complet décomposant le bulbe du disque galactique à des redshifts z>0. J'ai utilisé le catalogue ainsi obtenu pour comprendre comment les galaxies stoppent leur formation d'étoile et déterminer l'impact que le quenching peut avoir sur les composantes internes. Les propriétés structurelles des bulbes et des disques, bien que différentes, dépendent peu de la morphologie globale de la galaxie hôte et de son activité de formation d'étoile. Si il existe un seul mécanisme de formation pour tous les types de galaxie ou plusieurs mécanismes contribuant à l'augmentation de la densité centrale, aucune trace dans la structure de la composante interne n'est gardée. De plus, les bulbes et les disques évoluant dans des galaxies soit éteintes, soit formant des étoiles (SF), bien qu'ils présentent des propriétés structurelles similaires, possèdent des distributions de couleurs différentes. Le processus de quenching ne semble pas avoir un impact significatif sur les propriétés des composantes internes.La seconde question clé est de savoir à quel moment les bulbes se forment. La distribution en morphologie le long du graphe SFR-masse montre un manque de galaxie calme (quiescent) avec B/T<0.3 alors que les galaxies avec B/T>0.3 sont présentes tout au long de la séquence principale. Cela suggère que la formation du bulbe doit commencer au cours de la séquence principale. De plus, nous n'avons aucune preuve d'un quelconque processus quenching sans qu'il y ait grossissement du bulbe. Nous n'excluons cependant pas la possibilité que les bulbes de la séquence principale correspondent à des galaxies ayant ré-accrété un disque formant des étoiles. La connaissance des âges est à ce niveau nécessaire pour réellement contraindre ce scénario. Une analyse élargie qui inclurait de l'imagerie à bande étroite (SHARDS) permettrait d'explorer les âges typiques des bulbes et des disques afin de placer des contraintes sur leur temps de formation. / Passive galaxies have different morphologies and structural properties than star-forming galaxies of similar mass. The evidence of a bimodal distribution of galaxy properties suggests a link between the quenching process and and galaxy structure. Understanding the origin of this correlation requires establishing constraints on the mechanisms as well as on the timing of bulge formation. How are bulges formed?Do bulges grow in the main sequence? Are galaxies re-accreting a star forming disk? Do galaxies start to quench from the inside? etc.Proper answers to these questions require resolving the internal components of galaxies at different epochs.Thanks to the CANDELS high-resolution multi-wavelength data, I performed 2-D bulge-disk decompositions of the surface brightness profile of $simeq 17'300$ galaxies (F160W < 23, 0 < z < 2) in 4-7 filters, covering a spectral distribution of 430-1600 nm. A novel approach, based on deep-learning, allowed us to make an a-priori selection of the best profile. Stellar parameters are computed trough the SED fitting. The final catalog contains structural/morphological informations together with the stellar population properties for a large sample of bulges and disks within galaxies. This is the largest and more complete catalog of bulge-disc decompositions at $z>0$.The catalog is then used to investigate how galaxies quench and transform their morphologies.The size of disks and massive bulge is independent of the bulge-to-total ratio ($M_{*}>10^{10} M_{odot}$). It suggests a unique formation process for massive bulges and also that disk survival/regrowth is a common phenomenon after bulge formation. However pure bulges (B/T>0.8), are ~30% larger than bulges embedded in disks at fixed stellar mass and have larger Sersic indices. This is compatible with a later growth of these systems through minor mergers.Bulges in star-forming galaxies are found to be 30% larger than bulges in quenched systems, at fixed stellar mass. Regarding the disks the systematic difference is only a factor of $sim 0.1$. This can be interpreted as a signature that galaxies experience an additional morphological transformation during or after quenching. However, this result is not free of progenitor bias.Moreover, the vast majority (if not all) of pure disks (B/T<0.2) in our sample lie in the main-sequence. It suggests that quenching without any bulge growth is not a common channel at least in the general field environment probed by our data. Pure "blue" bulges (B/T>0.8) do exist however, suggesting that the formation of bulges happens while galaxies are still star forming.Finally, in order to put constraints on the formation times of bulges and disks I analyzed the UVJ colors rest frame. Almost all galaxies in our sample present negative color gradients. Bulges are always redder than the disks at all redshifts. This is compatible with a scenario of inside-out quenching put forward by previous works. However rejuvenation through disk accretion could lead to similar signatures.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:53:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 12220.pdf: 3040591 bytes, checksum: cf07d18c47b6b9bc7f1a361b3a6fe286 (MD5) / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Universidade Mackenzie. Departamento de Engenharia de Materiais, São Paulo

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:42:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:01:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O deslocamento de elétrons em gases pode ser caracterizado por grandezas macroscópicas tais como a velocidade de arrastamento, taxa de ionização, primeiro coeficiente de Townsend e os coeficientes de difusão longitudinal e transversal, que são denominados de parâmetros de transporte. Esses parâmetros são importantes já que permitem a validação das secções de choque de colisões de elétrons com as moléculas do gás, contribuem com informações para modelos de descargas automantidas e são importantes para o desenvolvimento de novos detectores gasosos. Neste trabalho são apresentados os resultados de velocidade de arrastamento (W), taxa de ionização (Ri) e do primeiro coeficiente Townsend de ionização (&alpha;), para o isobutano e n-butano em função do campo elétrico reduzido efetivo no intervalo de 130 a 180 Td, obtidos utilizando a técnica de Townsend pulsada. Em nosso aparato, os elétrons primários são gerados a partir da incidência no catodo de um curto pulso de laser e são acelerados em direção ao anodo por meio de um campo elétrico uniforme. O sinal elétrico proveniente do deslocamento desses elétrons é digitalizado por um osciloscópio e a partir do ajuste de uma função modelo à forma do sinal elétrico, determinam-se os parâmetros de transporte. Os resultados obtidos para o isobutano e n-butano foram comparados com os valores da simulação Magboltz 2-versão 8.6 em razão da escassez de dados na literatura para esses gases na região de campo elétrico reduzido estudada. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:42:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:02:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / No presente trabalho são apresentados resultados referentes ao primeiro coeficiente Townsend de ionização (&alpha;) no isobutano puro, para a faixa de campo elétrico reduzido (E/N) de 145 até194 Td. A configuração do aparato experimental consiste de uma configuração semelhante a uma RPC, com o anodo constituído por um vidro de elevada resistividade (2 x 1012 &Omega;cm) e um catodo metálico, ligado diretamente a um eletrômetro, onde fotoelétrons são produzidos pela incidência de um feixe de laser pulsado. O coeficiente &alpha; é determinado por meio da medição da corrente elétrica em regime de ionização primária e em regime de avalanche. Uma vez que, para o isobutano puro não há valores experimentais disponíveis na literatura, para a faixa de E/N analisada por este trabalho, os valores obtidos foram comparados com os resultados da simulação Magboltz 2. Os estudos incluíram a determinação do coeficiente &alpha; para diferentes taxas de repetição e intensidades do feixe de laser. Como a relação entre a carga rápida e a total relaciona-se com o primeiro coeficiente de Townsend, estudos relativos à contribuição iônica e eletrônica para a corrente média também foram realizados. Como existem poucos resultados disponíveis na literatura referentes às secções de choque de colisão e parâmetros de transporte para o isobutano é comum considerar os resultados de seu isômero estrutural: o n-butano. Assim, a fim de realizar uma análise comparativa, o coeficiente &alpha; foi determinado também para o n-butano. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:53:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O presente trabalho apresenta um estudo comparativo entre as propriedades do material ABNT 5160 em condições monotônica e cíclica nas condições de tratamentos térmicos de temperado e revenido, e austemperado, para mostrar como as diferenças de microestruturas têm influência no comportamento mecânico deste material. Através de ensaios dinâmicos e estáticos, bem como de acompanhamento de estudo microestrutural, investigou-se o comportamento comparativo em amostras deste material normalmente solicitado ciclicamente em trabalho. No material austemperado, em razão da maior resistência obtida devido à presença da estrutura bainítica, observam-se aspectos de quase-clivagem na fratura com a presença de forma de rios no interior dos grãos em contraste com o caso anterior. Isto ocorre porque o formato e distribuição dos carbonetos na bainita são diferentes daqueles da martensita revenida pois sendo anexos às \"ripas\" de ferrita, não causam os ancoramentos de nucleação das microcavidades. Nesta condição austemperada, além dos contornos de grãos, que servem para desviar a propagação da clivagem, os carbonetos também atuam como defletores de direção das formas de rios. Por isto se deduz que embora ambos os materiais apresentem ductilidade, a bainita obtida na austêmpera tem melhor tenacidade e deve ter melhor comportamento que a forma temperada e revenida em situação de esforços com baixo número de ciclos. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

A simulação no tratamento térmico tem-se tornado de vital importância, principalmente na fase de projeto de produto e planejamento e controle produção, reduzindo significativamente o tempo e o custo antes dedicados a estas tarefas. Esta tecnologia quando combinada à medição das curvas de resfriamento, torna-se uma poderosa e confiável ferramenta para a predição das propriedades mecânicas e metalúrgicas em peças tratadas termicamente. A modelagem do processo de têmpera traz como resultados, a exeqüibilidade do processo, a constituição microestrutural final e a distribuição das distorções e tensões residuais da peça. O presente trabalho visa simular a transferência de calor, através do cálculo dos coeficientes de transferência de calor, e das tensões residuais térmicas e distorções em corpos de prova de aço AISI 5160 e de uma sonda de Inconel 600, com a análise posterior dos parâmetros obtidos. / The simulation of heat treating is becoming of vital importance, specially during design of product and production planning and control, reducing significantly costs and time that used to be wasted on these tasks. This technology when combined to measured cooling curves, become a powerful and trustful tool for predicting mechanical and metallurgical properties of heat treated components. Modeling the quenching process shows the feasibility of the process, the final microstructure and the distribution of residual stresses and distortions on workpiece. The present work aims at simulate the heat transfer, the thermal residual stresses and distortions in a workpiece of AISI 5160 steel and of a probe of Inconel 600, with posterior analysis of the obtained parameters.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:36:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bruno Ozi Silva Rosalin de Oliveira.pdf: 13422716 bytes, checksum: f7a9b0a01c36feca00f6569994ff6f8d (MD5) Previous issue date: 2011-02-15 / This work has as main objective the determination of mechanical behavior, specially the impact resistance of martensitic structures based on carbon and on alloyed steels. The main concern is the response of these alloys when tempering at low temperatures (below 180°C). Heat treatments were performed by quenching in water and oil in order to determine the severity of the medium through testing the hardness, impact, micrographic and fractographic analysis. The SAE1045 and SAE4140 steels were also subjected to heat treatment tempering at low temperatures, 100°C, 140°C and 180°C, to verify the increase of toughness and possible changes in microstructure of these materials. It was the largest recorded hardenability of SAE4140 steel over SAE1045 steel, in agreement with the literature, through the results of hardness and micrographic analysis performed. The quenching in oil of the SAE4140 steel showed a predominantly martensitic microstructure which generated a hardness greater than SAE1045 steel showed a microstructure of martensite with islands of fine pearlite and ferrite. At all the tempering carried out for SAE1045 stel there is an increase in absorbed energy on impact with increasing temperature, and that these low-temperature tempering have significant influences on the material toughness. The tempering have higher increases of energy absorption and lateral expansion of SAE1045 steel in the conditions of quenching in water than in quenching in oil. For SAE4140 steel quenching in water (not very usual in practice) generated cracks in some specimens, since tempering in oil gave high values of absorbed energy during impact and showed no significant changes in the low-temperature tempering. It follows that for SAE1045 steel the low tempering temperature cause a significant increase in material toughness regardless of the quenching medium, however for tempering SAE4140 steel in water makes it impossible to evaluate because of the cracks generated in the coolong and quenching in oil no improvement in toughness can be observed. / Este trabalho tem como principal objetivo a determinação do comportamento mecânico, mais especificamente a resistência ao impacto, de estruturas martensíticas baseadas em aços ao carbono e ligados. A preocupação principal é a resposta dessas ligas quando revenidas em temperaturas baixas (inferior a 180°C). Foram realizados os tratamentos térmicos de têmpera em água e óleo com o intuito de verificar a severidade do meio através dos ensaios de dureza, impacto, análise micrográfica e fractográfica. Os aços SAE1045 e SAE4140 também foram submetidos aos tratamentos térmicos de revenimento a baixas temperaturas, 100°C, 140°C e 180°C, para verificação do aumento da tenacidade e possíveis alterações microestruturais desses materiais. Foi verificada a maior temperabilidade do aço SAE4140 em relação ao aço SAE1045, em concordância com a literatura, através dos resultados de dureza e da análise micrográfica realizada. Na têmpera em óleo o aço SAE4140 apresentou uma microestrutura predominantemente martensítica o que gerou uma dureza superior a do aço SAE1045 que apresentou uma microestrutura de martensita com ilhas de perlita fina e ferrita. Nos revenimentos realizados foi constatado que para o aço SAE1045 ocorre um aumento de energia absorvida no impacto com o aumento da temperatura, e que estes revenimentos a baixa temperatura têm influências significativas sobre a tenacidade do material. Os revenimentos apresentam maiores aumentos de energia absorvida e expansão lateral no aço SAE1045 nas condições de têmpera em água do que na têmpera em óleo. Para o aço SAE4140 a têmpera em água (não muito usual na prática) gerou trincas em alguns corpos de prova, já a têmpera em óleo proporcionou valores elevados de energia absorvida no impacto e não mostrou alterações significativas nos revenimentos a baixa temperatura. Conclui-se que para o aço SAE1045 os revenimentos a baixa temperatura causam um aumento significativo na tenacidade do material independentemente do meio de têmpera; já para o aço SAE4140 a têmpera em água inviabiliza a avaliação devido as trincas geradas no resfriamento e para têmpera em óleo nenhuma melhoria na tenacidade pode ser observada.

Notre étude porte sur la caractérisation expérimentale et numérique de la dynamique des ondes de détonation dans des prémélanges gazeux non-uniformément distribués dont les gradients de composition sont orientés selon la direction de propagation de la détonation. Elle vise à améliorer la compréhension des phénomènes complexes présents dans une chambre de combustion de moteur à détonations pulsées (PDE) ou rotatives (RDE) et dans des situations de fuites accidentelles de combustibles. Nous rappelons d’abord le contexte de notre étude, la phénoménologie de la détonation dans les gaz et les travaux antérieurs sur la propagation de la détonation dans des compositions non-uniformes. Nous décrivons ensuite le banc expérimental que nous avons conçu pour satisfaire à la contrainte de génération contrôlée de gradients de composition dans une chambre d’étude de section carrée 50⇥50 mm2 et de longueur 665 mm, et les diagnostics que nous avons mis en œuvre : sondes à oxygène, capteurs de pression dynamique, enregistrements sur plaques recouvertes d’un dépôt de carbone, strioscopie et spectroscopie par chimiluminescence ultra-rapides. Nous présentons alors les résultats de nos expériences dans des compositions de propane ou d’éthane et d’oxygène à la pression et à la température initiales 200 mbar et 290 K. Nous avons considéré des distributions monotones, de richesse décroissante, et des distributions non-monotones, de richesse décroissante puis croissante. Dans les distributions monotones, nous avons identifié deux types d’extinction de la détonation, l’un brusque, par découplage choc-flamme, pour des gradients suffisamment forts, l’autre progressif, par transition vers des modes marginaux de propagation, pour des gradients plus faibles. Nous avons proposé et validé des critères d’existence de la détonation fondés sur les échelles caractéristiques du problème. Nous avons démontré, pour ces distributions, la capacité de simulations numériques avec cinétique chimique détaillée à représenter nos expériences, dans le cadre d’une collaboration avec l’Université Keio. Dans les distributions non-monotones, nous avons identifié des comportements super-critique, critique et sous-critique, selon que la détonation est transmise ou non de la zone où la richesse diminue vers celle où elle augmente. Nous avons en particulier identifié les conditions de réamorçage d’une détonation éteinte dans la zone de richesse décroissante. Notre étude souligne l’intérêt de travaux futurs sur des non-uniformités de compositions initiales constitués de gaz brûlés et de gaz frais et donc, également, des non-uniformités de température initiale. Elle souligne aussi la nécessité de diagnostics optiques et d’outils numériques performants, et de schémas détaillés de cinétique chimique adaptés aux hautes pressions et températures caractérisant la dynamique des détonations. / Our study is an experimental and numerical work on the dynamical behaviours of detonation waves in non-uniformly distributed premixed gases with composition gradients parallel to the direction of the detonation propagation. The study aims at improving the understanding of the complex phenomena involved in the combustion chambers of pulsed or rotating detonation engine (PDE, RDE) and after accidental leaks of fuels. We first remind the context of our study, the phenomenology of gaseous detonation and the previous works on detonation propagation in non-uniform compositions. We then describe the experimental set-up that we have designed in order to meet the constraint of a controlled generation of composition gradients in a 50⇥50 mm2 square-section, 665-mm length test chamber, and the diagnoses that we have implemented : oxygen probes, fast pressure transducers, carbon-sooted plates and ultrafast Schlieren and chemiluminescence spectroscopy. Next, we present the results of our experiments in mixtures of propane or ethane and oxygen with initial pressure and temperature 200 mbar and 290 K, respectively. We have considered monotonic distributions, with decreasing equivalence ratio, and non- monotonic distributions, with decreasing then increasing equivalence ratio. In the monotonic distributions, we have identified two types of detonation quenching, one sudden, with a shock-flame decoupling, for the steeper gradients, the other progressive, with a transition through marginal modes of detonation propagation, for the weaker gradients. We have proposed and validated criteria for detonation, based on the characteristic scales of the problem. We have demonstrated, for these monotonic distributions, the ability of numerical simulations with detailed schemes of chemical kinetics to represent our experimental observations, through a collaboration with Keio University. In the non-monotonic distributions, we have identified super-critical, critical and sub-critical behaviours, depending on whether the detonation is transmitted or not from the domain where the equivalence ratio decreases to that where it increases. In particular, we have identified the re-initiation conditions for a detonation that was quenched in the domain of decreasing equivalence ratio. Our study stresses the interest for future works to consider non-uniform distributions of mixtures comprising burnt gases and fresh reactants, and, consequently, non-uniform distributions of temperature. It also stresses the need for performing optical diagnoses and numerical capacities and for detailed schemes of chemical kinetics adapted to the high pressures and temperatures characterizing detonation dynamics.