Os atuais sistemas de HPC tem realizado simulações mais complexas possíveis, produzindo benefícios para diversas áreas de pesquisa. Para atender à crescente demanda de processamento dessas simulações, novos equipamentos estão sendo projetados, visando à escala exaflops. Um grande desafio para a construção destes sistemas é a potência que eles vão demandar, onde perspectivas atuais alcançam GigaWatts. Para resolver este problema, esta tese apresenta uma abordagem para aumentar a eficiência energética usando recursos de HPC, objetivando reduzir os efeitos do desequilíbrio de carga e economizar energia. Nós desenvolvemos uma estratégia baseada no consumo de energia, chamada ENERGYLB, que considera características da plataforma, irregularidade e dinamicidade de carga das aplicações para melhorar a eficiência energética. Nossa estratégia leva em conta carga computacional atual e a frequência de clock dos cores, para decidir entre chamar uma estratégia de balanceamento de carga que reduz o desequilíbrio de carga migrando tarefas, ou usar técnicas de DVFS par ajustar as frequências de clock dos cores de acordo com suas cargas computacionais ponderadas. Como as diferentes arquiteturas de processador podem apresentam dois níveis de granularidade de DVFS, DVFS-por-chip ou DVFS-por-core, nós criamos dois diferentes algoritmos para a nossa estratégia. O primeiro, FG-ENERGYLB, permite um controle fino da frequência dos cores em sistemas que possuem algumas dezenas de cores e implementam DVFS-por-core. Por outro lado, CG-ENERGYLB é adequado para plataformas de HPC composto de vários processadores multicore que não permitem tal refinado controle, ou seja, que só executam DVFS-por-chip. Ambas as abordagens exploram desbalanceamentos residuais em aplicações interativas e combinam balanceamento de carga dinâmico com técnicas de DVFS. Assim, eles reduzem a frequência de clock dos cores com menor carga computacional os quais apresentam algum desequilíbrio residual mesmo após as tarefas serem remapeadas. Nós avaliamos a aplicabilidade das nossas abordagens utilizando o ambiente de programação paralela CHARM++ sobre benchmarks e aplicações reais. Resultados experimentais presentaram melhorias no consumo de energia e na demanda potência sobre algoritmos do estado-da-arte. A economia de energia com ENERGYLB usado sozinho foi de até 25% com nosso algoritmo FG-ENERGYLB, e de até 27% com nosso algoritmo CG-ENERGYLB. No entanto, os desequilíbrios residuais ainda estavam presentes após as serem tarefas remapeadas. Neste caso, quando as nossas abordagens foram empregadas em conjunto com outros balanceadores de carga, uma melhoria na economia de energia de até 56% é obtida com FG-ENERGYLB e de até 36% com CG-ENERGYLB. Estas economias foram obtidas através da exploração do desbalanceamento residual em aplicações interativas. Combinando balanceamento de carga dinâmico com DVFS nossa estratégia é capaz de reduzir a demanda de potência média dos sistemas paralelos, reduzir a migração de tarefas entre os recursos disponíveis, e manter o custo de balanceamento de carga baixo. / Current HPC systems have made more complex simulations feasible, yielding benefits to several research areas. To meet the increasing processing demands of these simulations, new equipment is being designed, aiming at the exaflops scale. A major challenge for building these systems is the power that they will require, which current perspectives reach the GigaWatts. To address this problem, this thesis presents an approach to increase the energy efficiency using of HPC resources, aiming to reduce the effects of load imbalance to save energy. We developed an energy-aware strategy, called ENERGYLB, which considers platform characteristics, and the load irregularity and dynamicity of the applications to improve the energy efficiency. Our strategy takes into account the current computational load and clock frequency, to decide whether to call a load balancing strategy that reduces load imbalance by migrating tasks, or use Dynamic Voltage and Frequency Scaling (DVFS) technique to adjust the clock frequencies of the cores according to their weighted loads. As different processor architectures can feature two levels of DVFS granularity, per-chip DVFS or per-core DVFS, we created two different algorithms for our strategy. The first one, FG-ENERGYLB, allows a fine control of the clock frequency of cores in systems that have few tens of cores and feature per-core DVFS control. On the other hand, CGENERGYLB is suitable for HPC platforms composed of several multicore processors that do not allow such a fine-grained control, i.e., that only perform per-chip DVFS. Both approaches exploit residual imbalances on iterative applications and combine dynamic load balancing with DVFS techniques. Thus, they reduce the clock frequency of underloaded computing cores, which experience some residual imbalance even after tasks are remapped. We evaluate the applicability of our approaches using the CHARM++ parallel programming system over benchmarks and real world applications. Experimental results present improvements in energy consumption and power demand over state-of-the-art algorithms. The energy savings with ENERGYLB used alone were up to 25%with our FG-ENERGYLB algorithm, and up to 27%with our CG-ENERGYLB algorithm. Nevertheless, residual imbalances were still present after tasks were remapped. In this case, when our approaches were employed together with these load balancers, an improvement in energy savings of up to 56% is achieved with FG-ENERGYLB and up to 36% with CG-ENERGYLB. These savings were obtained by exploiting residual imbalances on iterative applications. By combining dynamic load balancing with the DVFS technique, our approach is able to reduce the average power demand of parallel systems, reduce the task migration among the available resources, and keep load balancing overheads low.

Este trabalho de pesquisa foi realizado na busca de melhor entendimento do comportamento estrutural de pavimentos de concreto no que tange a transferência de carga em juntas, de quais os fatores que influenciam essa transferência de esforços nas juntas e a determinação, em caráter preliminar, de como as condições climáticas vigentes na área tropical dos estudos afeta o fenômeno. Para a realização dos experimentos foi empregada a pista experimental USP/FAPESP, construída em 1999, e até então não empregada para a determinação dos efeitos de transferência de cargas em juntas com e sem barra de transferência de carga. Paralelamente, para retroanalisar os parâmetros de transferência de carga, foram necessárias a avaliação e a análise estrutural de respostas a carregamentos dinâmicos das placas de concreto da pista experimental, possibilitando a determinação de diversos parâmetros em jogo, em especial, do módulo de elasticidade de concretos e do módulo de reação do subleito. Os estudos permitiram determinar que a ausência de barras de transferência de cargas em juntas transversais torna menos eficiente tal transferência além de apresentar nesse caso forte dependência da temperatura do concreto. Em juntas com barras de transferência de carga, para qualquer época do ano, a transferência de cargas é sempre igual ou superior a 90%, aproximadamente, independentemente da geometria das placas. Não existindo tais dispositivos o valor da transferência de cargas variou de 60 a 75%. Não foram observadas dependências importantes quanto a diferentes níveis de carregamento durante os testes, bem como para espessuras de placas de concreto, em placas com barras de transferência. Observou-se, também, embora em escala inferior ao que se narra na literatura passada, que o módulo de reação do subleito para carga de borda é maior que aquele para carga de centro. As faixas de valores de módulos de elasticidade para concretos de placas e para concretos compactados com rolo em sub-bases coincidiram com as faixas de valores encontrados em laboratório com medidas efetuadas na época da construção dos pavimentos. O processo de retroanálise com o programa ISLAB2000 mostrou-se um recurso valioso para a parametrização dos pavimentos de concreto estudados. / This research was proposed aiming an in deep study of the mechanism of load transfer across concrete pavement joints including the analysis of which factors influence such load transfers with special regards to the climate factors as concrete temperature. The concrete pavements under study were built in 1999 as a research supported by FAPESP, whose experimental sections has not been used before for such a goal. Backcalculation techniques were employed to analyze deflection data collected with FWD tests over the slabs and it was possible to define values for the test sections materials parameters like concrete modulus of elasticity and the modulus of subgrade reaction. Tests detected loss of load transfer efficiency on the dependence of concrete temperature for non dowelled joints. For dowelled joints, whatever the season of the year or period of the day, joint load transfer efficiency was at least 90% approximately. However, without dowels, efficiency ranged from 60 to 75%. No expressive dependence on the load level was observed during tests, as well as on the slab thicknesses, for cases of dowelled joints. It was observed the increase in the value of the modulus of subgrade reaction when loads were applied in joint position, although not so expressive as sometimes described in the literature. Ranges for concrete and rolled compacted concrete modulus of elasticity resulted similar to former values got from the construction period in laboratory. Therefore, backcalculation procedures using ISLAB2000 software is understood as a valuable tool for concrete slab characterization.

O município do Guarujá, localizado na Região Metropolitana da Baixada Santista (litoral central de São Paulo) tem como principais atividades econômicas o Complexo Portuário-Retroportuário de Santos-Cubatão-Guarujá, o Pólo Polindustrial de Cubatão e o turismo de segunda residência. A cidade recebe, anualmente, grande população turística, cuja quantidade de pessoas pode variar de acordo com os períodos de temporada, feriados prolongados e fins de semana ensolarados. Nos períodos de maior aporte a infra-estrutura local torna-se insuficiente e inadequada para suportar a demanda. O presente estudo visa estudar esses limites e fazer uma análise mais detalhada dos fenômenos socioeconômicos ligados à capacidade de carga de três praias próximas ao centro urbano, Pitangueiras, Astúrias e Tombo, esta última recentemente agraciada com o selo internacional de qualidade Bandeira Azul. A metodologia prevê a avaliação das diferentes capacidades de carga (Capacidades de Carga Física, Capacidade de Carga Econômica, Capacidade de Carga Ecológica, Capacidade de Carga Social e Capacidade de Carga Recreativa), por meio de seus indicadores. / The city of Guarujá, located in the Santos Metrpolitan Region (central coast of São Paulo) has as its maisn economic activities of the Port Complex-Retroportuário Santos-Cubatão-Guarujá, the Pole Poleindustrial Cubatão tourism and second homes. The city receives annually, a large tourist population, which many people may vary according to the periods of the seasons, long weekends and weekends sunn. In peiods of greater contribution to local infrastructure becomes insufficient and inadequate to support the demand. This study aims to study those boundaries and make a more detailed analysis of the socio-economic phenomena related to the load capacity of tree beaches near the city centers. Pitangueiras, Asturias and Tombo, the latter recently awarded the international seal of quality Blue Flag. The methodology provides for the evaluation of different load capacities (Load Capacities Load Capacity Recreation), through its indicators.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A utilizaÃÃo de microtratores na agricultura familiar otimizou o trabalho, mas ainda assim, nÃo excluiu totalmente o operador dos riscos da atividade, pois o mesmo realiza o trabalho em campo aberto totalmente exposto a variaÃÃo das condiÃÃes climÃticas, principalmente a radiaÃÃo solar, temperatura e umidade relativa, alÃm do ruÃdo intenso e da vibraÃÃo produzida pelo microtrator. A caracterizaÃÃo deste ambiente e dos riscos laborais produzidos pela mÃquina sÃo necessÃrios para o desenvolvimento de estratÃgias que possam minimizar os riscos e dar condiÃÃes ao operador de desempenhar sua atividade sem comprometimento da sua condiÃÃo fÃsica. O trabalho foi realizado na Fazenda Experimental Lavoura Seca (FELS) da Universidade Federal do Cearà (UFC) localizada no municÃpio de QuixadÃ, sertÃo central do CearÃ. Utilizou-se um microtrator modelo TC14 Super (cultivador motorizado), marca Yanmar Agritech, acoplado a uma enxada rotativa. Para as mediÃÃes das variÃveis climÃticas, do operador e do microtrator foram utilizados sensores e aparelhos instalados nos mesmos. O delineamento experimental foi feito esquema fatorial 3x5, onde foram utilizadas trÃs velocidades para cinco horÃrios ao longo do dia. Os dados obtidos foram submetidos à anÃlise de variÃncia, sendo as mÃdias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Concluiu-se que a atividade realizada pelo operador de microtrator no municÃpio de QuixadÃ-Cearà à considerada estressante, devido à alta carga tÃrmica e caracterÃstica do clima do municÃpio. Todos os mÃtodos utilizados foram de valia para caracterizaÃÃo da atividade que se mostrou insalubre para o ruÃdo e salubre para vibraÃÃo. O mÃtodo OWAS (Ovako Working Posture Analysing System) foi eficaz para identificar o risco ergonÃmico da atividade, sendo as costas do operador a parte do corpo mais afetada, pela tendÃncia do operador de se inclinar durante a atividade, recomenda-se a implementaÃÃo de ginÃstica laboral, alongamentos antes e depois da atividade, para diminuir o risco de lesÃes musculares e lombalgias. / The use of microtratores in family farming optimized the work, but still, did not exclude the operator of the activity of risk, because it gets the job done in fully exposed open field the variation in climatic conditions, especially solar radiation, temperature and humidity relative, apart from the loud noise and vibration produced by microtractor. The characterization of environmental and occupational hazards produced by the machine are needed for the development of strategies that can minimize risk and provide conditions for the operator to perform their activities without compromising their condition. The study was conducted at the Experimental Farm Crop Drought (FELS) of the Federal University of Cearà (UFC) in the municipality of QuixadÃ, central backwoods of CearÃ. We used a microtractor model TC14 Super (motor cultivator) brand Yanmar Agritech, coupled to a rotary tiller. For measurements of climate variables, operator and microtractor were used sensors and devices installed in them. The experiment was done factorial 3x5, which were used three speeds to five times throughout the day. The data were submitted to variance analysis and the averages were compared by Tukey test at 5% probability. It was concluded that the activity carried out by microtractor operator in the city of QuixadÃ-Cearà is considered stressful, due to the high thermal load and municipal climate feature. All methods used were of value to characterize the activity that proved unhealthy for noise and vibration for wholesome. The OWAS (Ovako Working Posture Analysing System) method was effective to identify ergonomic risk of the activity, and operator's back part of the most affected body, the operator's tendency to tilt during activity, it is recommended to implement fitness labor, stretches before and after activity to reduce the risk of muscle injury and back pain.

A elevação de uma carga leva ao surgimento de uma força de contato a região lombar (L5-S1) que pode atingir algumas vezes o valor do próprio peso do indivíduo, valor este que depende da carga elevada. A análise das forças (musculares, peso, carga), considerando a coluna como uma haste rígida, cuja extensão é feita unicamente pelo eretor espinhal, representa uma aproximação muito pobre para o sistema, uma vez que as diversas forças musculares envolvidas não são adequadamente analisadas e o movimento de retificação da coluna vertebral é desprezado. O objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento de um modelo biomecânico simplificado em 2 dimesões, para a avaliação das forças atuantes durante atividades de levantamento impróprio de carga e o movimento de flexão/extensão a coluna lombar. A coluna vertebral foi modelada como um conjunto de três segmentos retilíneos rígidos articulados e entre si. Utiliza do o método da dinâmica inversa, aplicado a um modelo de segmentos articulados simplificado, foram estimadas as forças musculares médias e a força de contato articular na articulação vertebral L5-S1 como função dos â ângulos de inserção da musculatura extensora da coluna. Para a construção do modelo foram identificados: musculatura principal, dados antropométricos, ângulos de inserção musculares, modelo antropométrico e registro da imagem do levantamento de peso. O modelo matemático forneceu um sistema de equações que avaliam as forças que atuam na coluna vertebral durante o movimento de extensão, em função de dados a atômicos. / Load lifting yields a contact force in the lumbar region (L5-S1) that can sometimes reach the value of the body weight, depending upon the elevated load. Force analyses (muscular, weight, load), the spine being consided as a rigid shank, with extension beimg done only by the erector spine musculature, represent a poor approximation, since the several muscular forces involved are not adequately analysed and the rectification movement of the spine is not taken into account. The purpose of this study was to develop a simplified two dimensional biomechanical model in order to evaluate the forces during activities of improper load bearing and the movement of flexion/extension in the lumbar spine. The spine was assumed as a linear rigid array of articulate segments. Using inverse dynamics applied to a simplified link segment model,the average muscular forces and bone-to-bone contact force in the L5-S1 vertebral joint were evaluated as a function of the back extension muscles insertion angles. For the model construction the main musculature, the anthropometric data, and model the muscle insertion angles, and the image acquisition register of the weight loading movement were identified. The mathematical model yielded a system of equations that evaluates the acting forces on the spine during the extension movement, as a function of the a atomical data.

O presente estudo analisou o comportamento eletromiográfico de vários níveis dos músculos póstero-mediais do tronco, bilateralmente, para verificar a ocorrência de ativação elétrica simétrica e em busca de padrões de comportamento para embasar modelos biomecânicos. A amostra foi composta por 16 indivíduos saudáveis de ambos gêneros. Todas as execuções foram filmadas para análise cinemática, enquanto a atividade elétrica foi coletada com 14 pares de eletrodos de superfície dispostos lateral e simetricamente ao longo da coluna vertebral nos níveis da sétima vértebra cervical (C7), terceira, sexta e nona vértebras torácicas (T3, T6 e T9) e primeira, terceira e quinta vértebras lombares (L1, L3 e L5). Somente os gestos considerados simétricos através da cinemetria foram analisados. Para a análise do sinal eletromiográfico o gesto de levantar a carga foi dividido em quatro fases, considerando-se apenas a fase de subida com carga. A atividade elétrica dessa fase foi normalizada pela contração isométrica voluntária máxima. Utilizando uma ANOVA, os níveis vertebrais adjacentes foram agrupados em busca de ativação elétrica similar, foi adotado o nível de significância de p<0,05. Os resultados demonstraram que a ativação eletromiográfica não ocorre de maneira simétrica e que é possível identificar zonas com comportamento elétrico distinto entre elas, sendo que as maiores médias estavam localizadas nas regiões mais inferiores do tronco. / The present study analysed the electromyographical behaviour at various levels of posterior medial muscles on trunk, bilaterally, during load lifting to verify the occurrence of symmetry on electrical activation and to search patterns which could provide or supply biomechanical models. Sixteen healthy subjects were videotaped the 2D movement and the EMG signal was registered from 14 pairs of surface electrodes arranged symmetrically and bilaterally throughout trunk, specifically at seventh cervical vertebra (C7), third, sixth and ninth thoracic vertebra (T3, T6 and T9) and first, third and fifth lumbar vertebra (L1, L3 and L5). Only the symmetrical movements, from kinematical point-of-view, were analysed. The EMG analysis was divided in four phases and it was used in the present study the load lifting part. The electrical activation values of this phase were normalized by maximal voluntary isometric contraction. ANOVA was used to provide the adjacent groups in which electrical activation were similar. Differences were considered significant at a p<0.05. The results demonstrated the electromyographical activation does not occur in symmetrical way and, besides it was possible identify zones based on different electrical behaviours, taking into account the largest means were located on lower trunk region.

Submitted by Caroline Falcao (caroline.rfalcao@ufpe.br) on 2017-04-06T18:47:19Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) 2012-Dissertacao-BrenoAlbuquerque.pdf: 1989114 bytes, checksum: 513b1650c4c44605e3bda0afef185321 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-06T18:47:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) 2012-Dissertacao-BrenoAlbuquerque.pdf: 1989114 bytes, checksum: 513b1650c4c44605e3bda0afef185321 (MD5) Previous issue date: 2012 / O Papilomavírus bovino(BPV) é o agente etiológico da papilomatosebovina. Esta apresenta lesões que normalmente são benignas e tendem a regredir, porém podem progredir a uma neoplasia. Muitas metodologias utilizadas para detecção de BPV se mostram inespecíficas e apresentam reações cruzadas com outros organismos relacionados. No entanto, a reação quantitativa em tempo real emcadeia da polimerase (qPCR) é uma ferramenta de destaque na detecção, tipificação e quantificação de nucleotídeos e vem sendo utilizada na clínica para avaliar carga viral. O objetivo do trabalho foi desenvolver um novo protocolo de detecção, tipificação e quantificação de BPV através daqPCR. Foram desenhados cinco pares de primers, que possuem como alvo uma região conservada do genoma viral (gene L1) de diferentes BPVs. A seletividade dos primers foi testada in vitroe DNA extraído de células MDBK não infectadas foram utilizados como controle negativo. A técnica de qPCR permitiu detectar, tipificar e quantificar material viral dos BPVs 1, 2, 4, 5 e 6. O limiar relativo da detecção foi de 4fg de DNA,emtorno de 30-40 cópias de DNA/μL. Dos cinco pares de primers produzidos, quatro apresentaram mesmo perfil térmico durante a qPCR (qPCRBPV2, 4, 5 e 6), permitindo em um único procedimento detectar e tipificar os quatro tipos virais. A distinção das amostrasfoi realizada através da análise de meltingque permitiu tipificá-las. Através da metodologia desenvolvida foi observado que em lesões cutâneas de bovinos infectados com BPV a carga viral não se mostrou inferior a 1000 cópias/μL, enquanto que a técnica permite quantificar até um limiar de 40 copias de DNA/μl. Este trabalho possui relevância para validação de qPCR como diagnóstico da papilomatose bovina e particular importância quando aplicado em estudos da infecção pelo BPV e no monitoramento por veterinários da eficácia das futuras vacinas. / Bovine papillomavirus (BPVs) is the etiologic agent of bovine papilomatose which is characterized by hyper proliferative lesions. Papillomas in cattle are typically benignandoften regress, but occasionally lesions can persist and progress to malignant neoplasia.The majority of current techniques for identification of BPV is unspecific andpossessescross-reactivity with closely related organisms.The Real-time quantitative polymerase chain reaction assay (qPCR) has become an exceptional tool for detection and quantification of oligonucleotides and has been utilized increasingly on viral load evaluation.Aiming to develop a new protocol for fast detection, typification and quantification of BPV in qPCR, we designed five pairs of Oligonucleotides for BPV1, 2, 4, 5 and 6 focusing on L1 gene. The qPCR primers sets were testedin vitroandMadin-Darby Bovine Kidney Cells (MDBK)DNA was also used as negative control.The Real-time qPCR assay provided an accurate detection and quantification for the BPVs 1, 2, 4, 5 and 6. The relative detection limit for the assays was 4fg or 30 to 40genome equivalents. Four primers pairs (qPCRBPV2, 4, 5 and 6) had the same annealing temperature and their products showed differences on meltingpoints analyses. Through the meltingpoint analysis, samples can be identified and discriminated as a screening and then samples can be run for viral load. In our study we tested the viral load in bovine cutaneous skin warts and observed infections with 1000 copies/μl at least. However, this assay could reach levels of 40copies/μL. In conclusion, this methodology has an important impact on the validation of qPCR as a BPV diagnosis. Its relevance is proved when applied to BPV infection studies and the monitoring of the efficacy of future BPV vaccinesby veterinarians.

[pt] O presente trabalho tem como objetivo a análise e projeto de cornetas cônicas com carregamento dielétrico. Estas cornetas representam uma alternativa mais econômica que as tradicionais cornetas corrugadas. São apresentados dois métodos de análise para a obtenção dos diagramas de radiação: o primeiro pe m método aproximado que admite que o campo na abertura da corneta pode ser simulado pelo campo de um guia cilíndrico, carregado com o mesmo dielétrico, multiplicado por um fator de erro de fase; o segundo método, mais rigoroso, divide a corneta em seções de guias circulares e aplica o método de casamento de modos no cálculo dos campos na abertura. Os limites de validade para aplicação dos métodos são discutidos. É também estudada a possibilidade de se alargar a faixa de freqüência de operação de tais cornetas pela introdução de descontinuidade na camada dielétrica. / [en] This present work aims to analyze and Project conical horns with dielectric load. These horns represent an economical alternative to the traditional corrugated horn. Two methods of analysis to obtain the radiation diagrams are here presented: the first one is an approximate method which admits that the of a cylindrical guide loaded with the same dielectric multiplied by a phase-error factor; the second one is a rigorous method that divides the horn in circular guide sections and applies the mode-matching methos in the calculation of the fields in the aperture. The validity limits of the application of the two methods are discussed. It is also studied the possibility of increasing the operation frequency band of these horns by the introduction of discontinuities in the dielectric layers.

Bearings today need to be able to run at very high speed, providing high positional accuracy for the structure that it supports, and requiring very little or no maintenance. For this to happen, bearings must have tight tolerances and very low or zero friction during operation. This pushes many traditional contact-type bearings to their limits as they often fail due to friction, generating heat and causing wear. By comparison, existing non-contact bearings fare better because of their very low or zero friction. But some have their own problem too. For example, the fact that aerostatic bearings require an air supply means having to use a separate air compressor and connecting hoses. This makes the installation bulky. Aerodynamic and hydrodynamic bearings cannot support loads at zero speed. Both hydrodynamic and hydrostatic bearings may cause contamination to the work-pieces and the work environment because of the use of lubricating fluid. A potential solution to the above-mentioned problems is the new squeeze film air bearing. It works on the rapid squeeze action of an air film to produce separation between two metal surfaces. This has the benefit of being compact with a very simple configuration because it does not require an external pressurized air supply, can support loads at zero speed and is free of contamination. For this research, two squeeze film air journal bearings, made from material of Al 2024 - T3 and Cu - C101 with the same geometry, were designed. The bearing is in the shape of a round tube with three fins on the outer surface and the journal, a round rod. When excited at a certain normal mode, the bearing shell flexes with a desirable modal shape for the squeeze film action. The various modes of vibration of Al bearing were obtained from a finite-element model implemented in ANSYS. Two Modes, the 13th and 23rd, at the respective frequencies of 16.320 kHz and 25.322 kHz, were identified for further investigation by experiments with respect to the squeeze film thickness and its load-carrying capacity. For Cu bearing, the two Modes are also 13th and 23rd at the respective frequencies of 12.184 kHz and 18.459 kHz. In order to produce dynamic deformation of the bearings at their modes, a single layer piezoelectric actuator was used as a driver. The maximum stroke length and the maximum blocking force of the single layer piezoelectric actuator were determined using manual calculation and ANSYS simulation. In the coupled-field analysis, the single layer piezoelectric actuator was mounted on the outside surface of the bearing shell and loaded with an AC and a DC voltage in order to produce the static and dynamic deformation. For the static analysis, the maximum deformation of Al bearing shell is 0.124 μm when the actuators are driven at the DC of 75 V. For the dynamic analysis, the actuators are driven at three levels of AC, namely 55, 65 and 75V with a constant DC offset of 75V and the driving frequency coincided with the modal frequency of the bearing. The maximum dynamic deformation of Al bearing shell is 3.22μm at Mode 13 and 2.08μm at Mode 23 when the actuators were driven at the AC of 75 V and the DC of 75 V. Similarly, the FEA simulation was used for analyzing Cu bearing. Furthermore, the dynamic deformation of both Al and Cu bearing at Mode 13 and 23 are validated by experiments. This research developed two theoretical models that explain the existence of a net pressure in a squeeze film for the levitation. The first model uses the ideal gas law as first approximation whilst the second uses the CFX simulation to provide a more exact explanation. In terms of the load-carrying capacity, Mode 13 was identified to be better than Mode 23 for both bearings. However, at Mode 13, Al bearing has a higher load-carrying capacity than Cu bearing. This is due to Al bearing having a higher modal frequency and amplitude. Finally, the coupled-field analysis for fluid solid interaction (FSI) was studied at both Mode 13 and 23 for Al bearing. The findings are that: a) the fluid force in the squeeze film can affect the dynamic deformation of the bearing shell, especially at high oscillation frequency, more at Mode 13 than at Mode 23 due to the relatively high pressure end-leakage in the latter; b) the dynamic deformation of the bearing shell increases with the gap clearance in a logarithmic manner at Mode 13; and c) the micron levels of gap clearance provide a damping effect on the dynamic deformation of the bearing shell at Mode 13 and at Mode 23, though much less dominant.

In this thesis we investigate, implement and evaluate a solution for introducing the TransmissionControl Protocol (TCP) into the software of a load generator. The load generator is a simulator usedfor simulating end-user generated activities in the Universal Mobile Telecommunication System(UMTS) network. The purpose of simulating traffic on the network is in this case to verify thefunctionality and robustness of the Radio Network Controller (RNC) node within the UMTSnetwork.TCP is a protocol that provides reliable data transfer over unreliable underlying networkprotocols. It is used as the main transport protocol of the Internet, thus it is also used in the UMTSnetwork in order to provide connectivity for user equipment, such as 3G mobile phones, to servicesover the Internet. For the load generator to be able to produce more realistic traffic scenarios is itdesirable to give it the ability to use TCP.This thesis presents a solution of the problem where an open-source implementation of the TCPfunctionality was chosen, ported to the running platform of the load generator and then tested in asimulated test environment. The choice of the open source implementation of TCP was made byperforming an investigation of available options. In the investigation an open source TCP/IP stackcalled lwIP was chosen. lwIP was then ported to the running platform of the load generator bywrapping and modify the source code. The tests of the ported TCP implementation were made in asimulated test environment with focus on testing basic TCP functionality. The tests showed that theTCP implementation produced provided the basic functionality that was asked for.