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Caracterização de backfill cimentado na mina Aguilar

Zeni, Marilia Abrão January 2016 (has links)
Com a crescente diminuição de recursos minerais e o alto custo envolvido na construção da estrutura de uma mina, a recuperação máxima possível de uma jazida vem se tornando fundamental. Para isso além da escolha do método de lavra ter a necessidade de ser feito cautelosamente, é possível lançar mão de métodos adicionais de recuperação, como por exemplo, a recuperação de pilares. Essa pesquisa foi baseada na determinação da caracterização do enchimento (backfill cimentado) utilizado nas câmaras vazias que possibilita a posterior recuperação dos pilares. A caracterização do enchimento é composta da determinação da resistência simples do backfill necessária para que o enchimento cumpra com seu objetivo, desenvolvimento da classificação granulométrica ótima para os agregados e dosagem de cimento e água para alcançar a resistência proposta. A metodologia desenvolvida para obter a nova caracterização é composta de várias etapas que incluem pesquisas em campo e trabalhos em laboratório. Primeiramente, foram obtidos através de análise em campo os parâmetros de dosagem de cimento e classificação granulométrica dos agregados já utilizados na planta de fabricação do enchimento, bem como sua resistência correspondente. Em seguida definições teóricas da dosagem de cimento ideal e classificação granulométrica ótima foram realizadas com base na resistência à compressão simples que foi identificada como necessária para cumprir com as solicitações geomecânicas do maciço rochoso, então posteriormente, a nova caracterização definida teoricamente foi posta à prova através da confecção de corpos de prova de backfill, seguido de execuções de ensaios de compressão. Durante a primeira etapa da metodologia, já se pôde identificar que os agregados possuíam um alto índice de partículas tamanho argila que estavam afetando os resultados de resistência obtidos com a caracterização empregada inicialmente. A partir disso se optou por construir a curva granulométrica ótima sem essa fração. A resistência à compressão simples calculada de 2,69 MPa, foi obtida com base no planejamento de longo prazo que prevê a total recuperação dos pilares existentes na mina. Dessa maneira toda a área que será minerada foi considerada como um único bloco. Finalmente, foi identificada a dosagem de cimento sendo de 4% em peso, que juntamente com a granulometria ótima é capaz de alcançar os valores esperados de resistência. Para que o planejamento da produção da mina durante os próximos anos de vida útil seja efetivamente cumprido, o enchimento deverá prover à mina estabilidade geomecânica local a nível de câmaras abertas com paredes verticais de backfill estáveis e também estabilidade global a nível de contato entre níveis e galerias de acesso. Isso somente será alcançado se a nova caracterização for corretamente aplicada. / As a consequence of the ongoing reduction of mineral resources and the high cost involved in the construction of a mine, the maximum recovery of a mineral deposit becomes a fundamental issue. Therefore, besides the need of caution on the choice of the mining method, it is possible to make use of additional recovery methods, such as the recovery of pillars. This research was based on the determination of the characterization of the fill (cemented backfill) used in avoid stopes that allows the subsequent recovery of adjacent pillars. The characterization of the fill consists of determining the uniaxial compressive strength of the backfill required for an efficient filling, developing an optimal particle-size distribution for the aggregates and finding the cement-water ratio necessary to reach the desired resistance. The methodology developed to obtain the new characterization is comprised of several steps which include field work and laboratory tests. First, cement dosing parameters and particle size of the aggregates (already used at the filling manufacturing plant), as well as their corresponding strength, were obtained through analyses in the field work. Then, theoretical definitions of the ideal cement dosing and optimal particle-size analysis were carried out based on the uniaxial compressive strength that has been identified as necessary to comply with the geomechanical requests from the rock mass, and then later, the new theoretical characterization was tested by making backfill samples, followed by execution of compression tests. During the first stage of this methodology, it has been identified a high proportion of clay particle size for the aggregates, that have affected the strength results obtained from the characterization used initially. From this point, we decided to build the optimal particle-size curve without this fraction. Uniaxial compressive strength, calculated as 2.69 MPa, was obtained from the long-term planning that determines the full recovery of the existing pillars in the mine. In this way, the entire area to be mined was considered as a single block. Finally, the cement dosing has been identified as 4% by weight, which together with the optimal particle size, is able to achieve the expected strength values. In order to effectively fulfill the mine production planning over the next years of lifespan, the filling should provide the mine local geomechanical stability at open stopes level, with vertical walls of stable backfill, and also global stability at the contacts between levels and access galleries. This will only be achieved if the new characterization is correctly applied.
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Aplicação de uma fração do resíduo do shredder na fabricação de blocos cerâmicos estruturais

Figueiredo, Juliana Dias de Castro January 2016 (has links)
O objetivo deste trabalho é avaliar a incorporação de uma fração cuja fração granulométrica é menor que 2mm do resíduo do Shredder proveniente de uma indústria siderúrgica ao processo de fabricação de blocos cerâmicos estruturais de uma fábrica de cerâmica vermelha. As variáveis analisadas foram: dimensões, propriedades de resistência à compressão, absorção de água e quanto às questões ambientais pela análise de lixiviação e solubilização segundo a NBR 10.004 (ABNT, 2004). Foi realizado processamento do resíduo do Shredder em uma fração menor que 2mm e realizada a incorporação de uma dosagem de 10% e 20% deste material no processo industrial de uma cerâmica de produção de blocos estruturais. Foram avaliadas as propriedades de qualidade e quanto às questões ambientais. Analisando os resultados constatou-se que tanto o bloco cerâmico padrão quanto aos protótipos contendo 10% e 20% de resíduo atendem os limites normativos para resistência à compressão e para absorção de água. Na análise dimensional, somente o protótipo contendo 10% de resíduo atende todos os parâmetros quanto os requisitos normativos.Pelas análises de lixiviado e solubilizado, concluiu-se que tanto o bloco cerâmico estrutural padrão quanto ao protótipo contendo 20% de resíduo são classificados como Classe II A- não inerte. É possível afirmar que a fração menor que 2mm do resíduo do Shredder pode ser utilizada junto à massa cerâmica como matéria-prima para fabricação de blocos cerâmicos estruturais. / The goal of this work is to evaluate the incorporation of a fraction smaller than 2 mm of the Shredder Residue from a steel industry into a manufacturing process of structural bricks in a red ceramic factory. Evaluate the quality of results as the compressive strength properties, water absorption and environmental issues as leaching and solubilization analysis according to NBR 10.004 (ABNT, 2004). The Shredder Residue in a fraction smaller than 2mm was incorporated in dosages of 10% and 20% with the clay in the industrial process of a ceramic which produces structural blocks. The quality properties and the environmental issues were analyzed and the results was that both brick pattern block and the prototypes containing 10% and 20% residue meet regulatory limits for compressive strength and water absorption. The analysis of leached and solubilized concluded that both the brick pattern and the prototype containing 20% of waste are classified as Class II A – non inert residue. It is possible to say that the fraction smaller than 2mm of Automotive Shredder Residue can be used with the clay as raw material for the manufacture of structural ceramic blocks.
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Developing a cationic contrast agent for computed tomographic imaging of articular cartilage and synthetic biolubricants for early diagnosis and treatment of osteoarthritis

Lakin, Benjamin Alan 12 March 2016 (has links)
Osteoarthritis (OA) causes debilitating pain for millions of people, yet OA is typically diagnosed late in the disease process after severe damage to the articular cartilage has occurred and few treatment options exist. Furthermore, destructive techniques are required to measure cartilage biochemical and mechanical properties for studying cartilage function and changes during OA. Hence, research and clinical needs exist for non-destructive measures of cartilage properties. Various arthroscopic (e.g., ultrasound probes) and imaging (e.g., MRI or CT) techniques are available for assessing cartilage less destructively. However, arthroscopic methods are limited by patient anesthesia/infection risks and cost, and MRI is hindered by high cost, long image acquisition times and low resolution. Contrast-enhanced CT (CECT) is a promising diagnostic tool for early-stage OA, yet most of its development work utilizes simplified and ideal cartilage models, and rarely intact, pre-clinical animal or human models. To advance CECT imaging for articular cartilage, this dissertation describes further development of a new cationic contrast agent (CA4+) for minimally-invasive assessment of cartilage biochemical and mechanical properties, including glycosaminoglycan content, compressive modulus, and coefficient of friction. Specifically, CA4+ enhanced CT is compared to these three cartilage properties initially using an ideal bovine osteochondral plug model, then the technique is expanded to examine human finger joints and both euthanized and live mouse knees. Furthermore, CECT attenuations with CA4+ map bovine meniscal GAG content and distribution, signifying CECT can evaluate multiple tissues involved in OA. CECT's sensitivity to critical cartilage and meniscal properties demonstrates its applicability as both a non-destructive research tool as well as a method for diagnosing and monitoring early-stage OA. Additionally, CECT enables evaluation of efficacy for a new biolubricant (2M TEG) for early-stage OA treatment. In particular, CECT can detect the reduced wear on cartilage surfaces for samples tested in 2M TEG compared to samples tested in saline (negative control). With its sensitivity to cartilage GAG content, surface roughness, and mechanical properties, CA4+ enhanced CT will serve as a valuable tool for subsequent in vivo animal and clinical use.
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An in-vitro study of the physical properties of core build-up materials

Asia, Winifred January 2017 (has links)
Magister Chirurgiae Dentium - MChD (Prosthodontics) / The aim of this study was to evaluate and compare the physical properties of two core build-up materials (ParaCore and CoreXflow) and compare this to conventional composite material (Filtek Supreme Plus and SDR Flow) used as core build-up material.
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Damage mechanisms associated with kink-band formation in unidirectional fibre composites

Wang, Ying January 2016 (has links)
The compressive strength of unidirectional (UD) carbon fibre reinforced plastics (CFRPs) is often only 60-70% of their tensile strength owing to premature failure associated with kink-band formation. The sudden and complex nature of kink-band formation has been hindering the progress in experimental studies on the evolution of damage in compressive failure. A better understanding of the damage mechanisms associated with kink-band formation can help to design more reliable composite structures. Therefore, the principal aim of this project is to identify, in three dimensions (3D), the key damage mechanisms underlying the initiation and propagation of kink bands in UD carbon fibre/epoxy composite. A new manufacturing method is developed to fabricate high-quality UD T700/epoxy cylindrical rods for axial compression tests and high-resolution imaging of kink bands by post mortem and in situ X-ray computed tomography (CT). The morphology of kink bands is visualised in 3D by segmenting fibre breaks at kink-band boundaries and representative longitudinal splits. The geometrical parameters of each fully developed kink band are consistent through the specimen. Radiographs obtained from ultra-fast synchrotron imaging show that a kink band initiates and propagates across the specimen in less than 1.2 ms. A scenario of kink-band failure is proposed: fibre buckling and longitudinal splitting occur prior to fibre breakage, which forms kink-band boundaries and eventually the morphology of multiple kink bands develops suddenly. 3D tomographs of the fast and unstable kink-band formation could not be captured in the axial compression experiments. Therefore, a testing method of loading notched UD carbon fibre (T800, T700 and T300)/epoxy beams using a four-point bending (FPB) fixture is developed to enable monitoring of more stable initiation and propagation of kink bands by in situ X-ray CT. Kink-band formation is significantly slowed in the FPB tests. Fibre micro-buckling accompanied by splitting, could initiate the formation of kink bands. In the T700/epoxy system, the early initiation stage of fibre micro-buckling without fracture is captured, and the critical radius of curvature of unbroken fibres prior to fracture is ~130micro metre. Unloading causes significant recovery of fibre curvature (radius of curvature ~280 micro metre) and a reduction of 10-20º in fibre rotation angle within the kink band. The results show that in situ 3D characterisation of kink bands is essential as fibre buckling is a 3D phenomenon, resulting in development of both in-plane and out-of-plane kink bands. Understanding of kink-band formation in 3D will help to establish strategies to improve the compressive strength of CFRP composites by depressing kink-band formation; in this respect lateral constraint conferred by strong interfaces is a key aspect.
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Aplicação de redes neurais artificiais para estimativa da resistência à compressão do concreto a partir da velocidade de propagação do pulso ultra-sônico

Lorenzi, Alexandre January 2009 (has links)
Os ensaios não destrutivos servem como uma importante ferramenta para a análise de estruturas de concreto armado. A utilização de ensaios de velocidade de propagação do pulso ultra-sônico (VPU) permite realizar um acompanhamento das características do material ao longo de sua vida útil. Através da análise dos dados obtidos, pode-se averiguar a uniformidade do concreto, controlar a sua qualidade, acompanhar sua deterioração e, através de comparação com corpos de prova de referência e, até mesmo, estimar a resistência do mesmo. No entanto, as técnicas atuais para análise dos resultados coletados são, em grande parte, baseadas na sensibilidade dos profissionais que as aplicam. Para facilitar o controle e inspeção de estruturas de concreto armado é fundamental desenvolver estratégias para tornar esta análise mais simples e precisa. Este trabalho se baseia na hipótese de que a aplicação de Redes Neurais Artificiais (RNAs) pode gerar modelos de relacionamento úteis e acurados entre as características do concreto, sua compacidade e sua resistência à compressão. O intuito é determinar se com o uso de RNAs é possível estabelecer relações não-lineares que permitam estimar a resistência do concreto a partir do conhecimento de algumas propriedades básicas e da verificação da sua compacidade por meio de ensaios de VPU. Os resultados indicam que as RNAs podem ser usadas para gerar métodos numéricos robustos e flexíveis para estimativa da resistência à compressão a partir de dados de VPU. O estudo evidencia uma considerável melhora nos resultados de estimação da resistência quando se empregam modelos neurais, em comparação a modelos estatísticos tradicionais. Para os dados coletados, provenientes de diversas pesquisas, os modelos tradicionais geram estimativas com coeficientes de determinação que não ultrapassam um valor de R² de 0,40. Já as redes neurais conseguem ajustes com R² da ordem de 0,90. Além de contribuir para uma melhor análise de situações em que haja dúvidas sobre a resistência ou homogeneidade de elementos de concreto, o trabalho demonstra que modelos neurais são uma forma eficiente de ordenar e transferir conhecimento não estruturado. Constatou-se, ainda, que, dada sua capacidade de aprendizagem e de generalização do conhecimento adquirido, as RNAs se constituem em um meio rápido e preciso para modelagem de fenômenos complexos. / Nondestructive Testing (NDT) techniques are useful tools for analyzing reinforced concrete (RC) structures. The use of Ultrassonic Pulse Velocity (UPV) measurements enables the monitoring of changes in some critical characteristics of concrete over the service life of a structure. The interpretation of the data collected allows an assessment of concrete uniformity, and can be used to perform quality control, to monitor deterioration and even, by means of comparison against reference samples, to estimate compressive strength. Nonetheless, the current techniques for UPV data analysis are, on a large degree, based on the sensitivity of the professionals who apply these tests. For accurate diagnosis it is necessary to consider the various factors and conditions that can affect the results. To proper control and inspect RC facilities it is essential to develop appropriate strategies to make the task of data interpretation easier and more accurate. This work is based on the notion that using Artificial Neural Networks (ANNs) is a feasible way to generate workable estimation models correlating concrete characteristics, compacity and compressive strength. The goal is to determine if it is possible to establish models based on non-linear relationships that are capable of estimating with good accuracy the concrete strength based on previous knowledge of some basic material characteristics and UPV measurements. The study shows that this goal is achievable and indicates that neural models perform better than traditional statistical models. For the data collected in this work, provided by various researchers, traditional regression models cannot exceed R² = 0.40, while the use of ANNs allows the creation of models that can reach a determination coefficient R² = 0.90. The results make clear that, besides contributing to better the analysis of situations where there is doubts regarding concrete strength or uniformity, neural models are an efficient way to order and transfer unstructured knowledge. It was shown that, given the learning capacity and its ability to generalize acquired information into mathematical patterns, ANNs are a quick and adequate way to model complex phenomena.
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Avaliação da influência da incorporação de substâncias desinfetantes na resistência à compressão e à tração diametral de dois gessos tipo IV /

Batista, André Ulisses Dantas. January 2005 (has links)
Orientador: João Neudenir Arioli Filho / Banca: Sérgio Russi / Banca: Sergio Sualdini Nogueira / Banca: Cláudia Helena Lovato da Silva / Banca: Helena de Freitas Oliveira Paranhos / Resumo: O objetivo deste estudo foi analisar a influência da incorporação de três desinfetantes (hipoclorito de sódio a 1%, glutaraldeído alcalino a 2% e digluconato de clorexidina a 2%) em duas diferentes porcentagens de substituição da água da espatulação (50 e 100%) de dois gessos tipo IV, FujiRock EP (M1) e Rock Plus (M2), avaliando-se a resistência à compressão e à tração diametral. Os corpos-de-prova foram obtidos a partir de matrizes metálicas bipartidas com 20 mm de diâmetro e 40 mm de altura (resistência à compressão) e 20 mm de diâmetro e 10 mm de altura (resistência à tração diametral). As matrizes foram fixadas sobre uma placa de vidro, o gesso foi manipulado na proporção água/pó recomendada pelos fabricantes (M1:20ml/100g e M2:19 ml/100g), em um espatulador mecânico por 30 segundos, e vazado sob vibração. Para cada ensaio foram confeccionados sete grupos para cada gesso (n=10). Os grupos foram: CONTROLE (Água destilada), G50 (substituição de 50% da água de espatulação por glutaraldeído), G100 (100% de glutaraldeído), C50 (substituição de 50% da água por clorexidina), C100 (100% de clorexidina), H50 (substituição de 50% da água por hipoclorito) e H100 (100% de hipoclorito). Após a presa os corpos-de-prova foram removidos das matrizes e armazenados à temperatura ambiente. Os ensaio de compressão e tração diametral foram realizados 24 horas após o vazamento, em uma máquina de ensaios MTS-810, com célula de carga de 100 KN à velocidade de 0,5mm/min. Os valores médios de resistência à compressão e à tração diametral (MPa) foram submetidos à análise de variância e teste de Tukey, com nível de significância de 95%, permitindo concluir que: (a) a incorporação das substâncias desinfetantes estudadas afetou a resistência à compressão de ambos os gessos analisados; (b) as diferentes proporções de incorporação das substâncias... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The purpose of this study was to evaluate the compressive and diametral tensile strength of two Type IV dental stones, FujiRock EP (M1) e Rock Plus (M2), mixed with three disinfectant solutions (sodium hypochlorite 1%, chlorhexidine digluconate 2% and glutaraldehyde 2%) in two different proportions of gauging water (50% and 100%). Compressive samples consisted of cylindrical specimens, each having a diameter of 20 mm and length of 40 mm, and diametral tensile specimens consisted of discshaped specimens, having a diameter of 20 mm and length of 10 mm, obtained from split metal molds. The stone was mixed with the solutions previously outlined at the water-powder ratio recommended by the manufacturers (M1:20ml/100g e M2:19 ml/100g), mechanically spatulated under vacuum (Turbomix) for 30 seconds, and gently vibrated in the molds. Seven groups were prepared for each test, with 10 samples each, as follows: CONTROL (distilled water), G50 (substitution of 50% of gauging water by glutaraldehyde), G100 (only glutaraldehyde), C50 (substitution of 50% of gauging water by chlorhexidine digluconate), C100 (only chlorhexidine digluconate), H50 (substitution of 50% of gauging water by sodium hypochlorite) and H100 (only sodium hypochlorite). Specimens were removed from the molds after they set. Compressive strength and diametral tensile strength was determined 24 hours the specimens were cast, in an MTS-810 testing machine, with a cross-head speed of 0,5mm/min. Mean compressive and diametral tensile strength was calculated and expressed in megapascals (MPa). Data from both tests were analyzed by ANOVA and Tukey test, showing that: (a) chemical disinfectants incorporation reduced the compressive strength of type IV dental stones evaluated; (b) the use of two different proportions of gauging water substitution by disinfectants (50% and 100%) has affected the compressive strength of only one die stone (M1); (c) chemical disinfectants incorporation did not reduced. / Doutor
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Estudo da MecÃnica da DanificaÃÃo Aplicada ao Concreto com Efeitos de CorrosÃo / Study of Damage Mechanics Applied to Concrete Corrosion Effects

Rodrigo Nogueira de Codes 10 February 2006 (has links)
A danificaÃÃo e a falha do concreto sÃo largamente investigadas no ramo da MecÃnica do Dano em Meios ContÃnuos. VÃrios modelos existem na literatura e descrevem muito bem uma variedade de fenÃmenos observados, dependendo de sua complexidade. O principal objetivo deste trabalho à investigar e modelar os efeitos da corrosÃo no dano e falha das propriedades do concreto. Inicialmente, foram feitos ensaios de traÃÃo e de compressÃo em alguns corpos-de- prova intactos sem que tivessem sido submetidos a nenhuma corrosÃo para determinar o comportamento mecÃnico do concreto. Outros foram submetidos a uma cÃmara de corrosÃo acelerada Salt Spray ( durante perÃodos de tempo diferentes) para determinar esse comportamento considerando a corrosÃo. Para o ensaio de traÃÃo, foi desenvolvido um dispositivo composto de peÃas de aÃo, onde se pode realizar esse ensaio de tal maneira a se obter os grÃficos de tensÃo deformaÃÃo utilizando corpos-de-prova cilÃndricos iguais aos usados para a compressÃo. Com esses resultados experimentais, utilizando a MecÃnica do Dano em Meios ContÃnuos, um modelo elÃstico aclopado ao dano à usado para modelar o comportamento do concreto. Em um primeiro estÃgio, a elasticidade isotrÃpica e o dano isotrÃpico ( somente com uma variÃvel escalar D) sÃo usados, mas incluindo-se os efeitos da corrosÃo. Nos resultados, à analisada a evoluÃÃo do dano no concreto em relaÃÃo ao tempo de exposiÃÃo dos corpos-de-prova na cÃmara de corrosÃo acelerada Salt Spray e em funÃÃo dos carregamentos mecÃnicos. / A danificaÃÃo e a falha do concreto sÃo largamente investigadas no ramo da MecÃnica do Dano em Meios ContÃnuos. VÃrios modelos existem na literatura e descrevem muito bem uma variedade de fenÃmenos observados, dependendo de sua complexidade. O principal objetivo deste trabalho à investigar e modelar os efeitos da corrosÃo no dano e falha das propriedades do concreto. Inicialmente, foram feitos ensaios de traÃÃo e de compressÃo em alguns corpos-de- prova intactos sem que tivessem sido submetidos a nenhuma corrosÃo para determinar o comportamento mecÃnico do concreto. Outros foram submetidos a uma cÃmara de corrosÃo acelerada Salt Spray ( durante perÃodos de tempo diferentes) para determinar esse comportamento considerando a corrosÃo. Para o ensaio de traÃÃo, foi desenvolvido um dispositivo composto de peÃas de aÃo, onde se pode realizar esse ensaio de tal maneira a se obter os grÃficos de tensÃo deformaÃÃo utilizando corpos-de-prova cilÃndricos iguais aos usados para a compressÃo. Com esses resultados experimentais, utilizando a MecÃnica do Dano em Meios ContÃnuos, um modelo elÃstico aclopado ao dano à usado para modelar o comportamento do concreto. Em um primeiro estÃgio, a elasticidade isotrÃpica e o dano isotrÃpico ( somente com uma variÃvel escalar D) sÃo usados, mas incluindo-se os efeitos da corrosÃo. Nos resultados, à analisada a evoluÃÃo do dano no concreto em relaÃÃo ao tempo de exposiÃÃo dos corpos-de-prova na cÃmara de corrosÃo acelerada Salt Spray e em funÃÃo dos carregamentos mecÃnicos.
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Cluster Expansion Models Via Bayesian Compressive Sensing

Nelson, Lance Jacob 09 May 2013 (has links)
The steady march of new technology depends crucially on our ability to discover and design new, advanced materials. Partially due to increases in computing power, computational methods are now having an increased role in this discovery process. Advances in this area speed the discovery and development of advanced materials by guiding experimental work down fruitful paths. Density functional theory (DFT)has proven to be a highly accurate tool for computing material properties. However, due to its computational cost and complexity, DFT is unsuited to performing exhaustive searches over many candidate materials or for extracting thermodynamic information. To perform these types of searches requires that we construct a fast, yet accurate model. One model commonly used in materials science is the cluster expansion, which can compute the energy, or another relevant physical property, of millions of derivative superstructures quickly and accurately. This model has been used in materials research for many years with great success. Currently the construction of a cluster expansion model presents several noteworthy challenges. While these challenges have obviously not prevented the method from being useful, addressing them will result in a big payoff in speed and accuracy. Two of the most glaring challenges encountered when constructing a cluster expansion model include:(i) determining which of the infinite number of clusters to include in the expansion, and (ii) deciding which atomic configurations to use for training data. Compressive sensing, a recently-developed technique in the signal processing community, is uniquely suited to address both of these challenges. Compressive sensing (CS) allows essentially all possible basis (cluster) functions to be included in the analysis and offers a specific recipe for choosing atomic configurations to be used for training data. We show that cluster expansion models constructed using CS predict more accurately than current state-of-the art methods, require little user intervention during the construction process, and are orders-of-magnitude faster than current methods. A Bayesian implementation of CS is found to be even faster than the typical constrained optimization approach, is free of any user-optimized parameters, and naturally produces error bars on the predictions made. The speed and hands-off nature of Bayesian compressive sensing (BCS) makes it a valuable tool for automatically constructing models for many different materials. Combining BCS with high-throughput data sets of binary alloy data, we automatically construct CE models for all binary alloy systems. This work represents a major stride in materials science and advanced materials development.
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Low Cycle Fatigue Behavior of Concrete with Recycled Concrete Aggregates

Gordon, Paul Mark 01 June 2011 (has links)
A comparison of concrete containing recycled concrete coarse aggregates and natural coarse aggregates subjected to high strain, low cycle compressive fatigue is presented. Using a strain based feedback control loop, concrete cylinders are compressed at 15µε/s to a specified strain then unloaded to zero stress for 10 cycles. After cycling, all samples are loaded to a strain of 0.008. Direct concrete material variables are the water to cement (w/c) ratio, taken as 0.60, 0.45, and 0.39, and percent coarse recycled concrete aggregate content, varied from zero to 100 percent. The primary testing variable is the specified unloading strain. Unloading strains include 60, 75, 90, 100, and 120 percent of the strain at peak stress. Ten batches of concrete were made, generating a total of 224 samples for testing. Findings confirm previous research showing a reduction in strength with increasing recycled concrete coarse aggregate content, an equivalent concrete with only 25 percent replacement of natural coarse aggregates and an equivalent strength concrete with a decrease in the w/c ratio and 100 percent recycled concrete coarse aggregates. Fatigue testing indicates that each cycle’s maximum stress remains unchanged, but the stiffness degrades more rapidly with increasing recycled aggregate content and a constant w/c ratio.

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