L'emploi de matériaux composites dans le domaine du Génie Electrique est actuellement un sujet de recherche en plein essor, notamment pour des considérations d’économie d'énergie. Les composites magnétiques doux (SMC - Soft Magnetic Composites) intègrent les propriétés de leurs différents constituants. Ils sont conçus pour présenter une perméabilité élevée et avoir une faible densité de pertes par courants de Foucault (EC - Eddy Current) par comparaison aux structures plus classiques comme l'acier laminé. Néanmoins, la détermination des propriétés électromagnétiques des SMC n’est pas aisée. Une approche classique est d’appliquer les outils numériques tels que la méthode des éléments finis (FEM - Finite Element Method) pour obtenir une description complète du SMC. Cependant, la microstructure doit être finement maillée, ce qui représente un fardeau numérique significatif et des instabilités dans l'approche par FEM. Pour surmonter cette restriction, les méthodes d'homogénéisation semi-analytiques sont appliquées. Ce travail consiste d'abord à développer un modèle de perméabilité complexe pour SMC. La perméabilité magnétique et les pertes EC sont intégrées respectivement comme les parties réelle et imaginaire de la perméabilité complexe. La perméabilité magnétique effective macroscopique peut s’obtenir par des estimations classiques en homogénéisation. Une détermination correcte de la perméabilité effective, i.e. la partie réelle de la perméabilité complexe, est cruciale pour une estimation précise de pertes EC. Les formules de pertes EC sont dérivées pour des SMC à microstructure périodique dans les cas 2D et 3D. En outre, différentes approches s’appuyant sur différentes moyennes du champ magnétique permettent d’obtenir des limites inférieures et supérieures pour l’estimation des pertes EC dans les SMC. La perméabilité complexe ainsi obtenue est ensuite appliquée à une structure de transformateur. Le champ magnétique et la répartition des pertes EC peuvent être obtenus sur le transformateur équivalent (homogénéisé). Les résultats sont comparés aux calculs en champ complet du transformateur hétérogène. Un bon accord est observé. Enfin, on étudie l'effet des contraintes mécaniques sur la perméabilité magnétique et les pertes EC des SMC, ce qui conduit à une formule couplée de la densité de pertes EC en fonction de la contrainte macroscopique et du champ magnétique. / Composite materials have been widely used in Electrical Engineering, and they have stimulated a growing number of scientific research, especially when it comes to energy savings. Soft Magnetic Composites (SMC) incorporate the attributes of different constituents. They can be designed to exhibit high permeability and to dissipate low Eddy Current (EC) losses compared to more conventional structures such as laminated steel. Nevertheless, electromagnetic properties of SMC are not easily determined. Numerical tools such as finite element method (FEM) are usually employed to provide a full-field description of SMC. As the microstructure has to be finely meshed, it brings significant numerical burden and instabilities. To overcome this restriction, semi-analytical homogenization methods are adapted and applied here. They consist in developing a complex permeability model. In the complex permeability model for SMC, the static magnetic permeability and EC losses are integrated respectively as the real and imaginary part of the complex permeability. Classical estimates are applied to determine the macroscopic effective magnetic permeability. A correct determination of the effective permeability, i.e. the real part of the complex permeability, is crucial for the estimate of EC losses. EC losses formulas are derived for SMC with periodic microstructure in 2D and 3D cases. Furthermore, different approaches of field averaging are employed to obtain lower and upper bounds on the EC losses in SMC. The complex permeability model is then applied to analyze a transformer structure. The magnetic field and EC losses distribution can be obtained on the equivalent homogenized transformer. The results are compared to the full-field calculations on the heterogeneous transformer. A good consistency is observed. Finally, the effect of mechanical stress on the magnetic permeability and loss property of SMC is studied, which leads to a coupled formula of EC loss density as a function of macroscopic stress and magnetic field.

Orientador: Márcio Teixeira do Nascimento Varella. / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2010.

Les protéines de type SMC (pour « Structural Maintenance of Chromosomes ») sont impliquées dans différents aspects de la dynamique du chromosome tels que la condensation, la ségrégation et la réparation de l’ADN. En effet, une souche de Bacillus subtilis dépourvue de SMC présente des phénotypes sévères tels qu’un défaut dans la compaction et le partitionnement du chromosome, une sensibilité accrue à certaines drogues endommageant l’ADN ainsi qu’à des inhibiteurs de gyrase. Une telle souche est incapable de croître en condition de croissance rapide. Pour comprendre l’étendue des phénotypes associés à la perte de ce gène, une identification génétique de nouveaux partenaires a été entreprise : des suppresseurs spontanés de la délétion de smc ont été isolés en condition de croissance rapide. Différentes classes de suppresseurs ont été mises en évidence, suggérant que différentes mutations pouvaient restaurer la viabilité d’une souche dépourvue de SMC. Leur caractérisation a révélé qu'ils permettaient de restaurer une partie des défauts que présente le mutant Δsmc, en particulier la résistance aux inhibiteurs de gyrase, et semblaient limiter la formation de cassures de l'ADN. Par séquençage du génome complet des suppresseurs, certaines de ces mutations ont pu être identifiées, et semblent causer une perturbation de la voie de biosynthèse des ARN de transfert. Cette perturbation permet de restaurer le défaut de croissance, et ce plus efficacement qu’une inhibition de la traduction par des drogues comme le chloramphénicol, ou par la réduction du pool de nucléotides par l’hydroxyurée. L’ensemble de ces résultats suggère que la réponse stringente pourrait être en partie responsable du phénotype suppresseur. Il est proposé qu’en dehors de la compaction du chromosome, le complexe SMC soit directement impliqué dans le maintien de l’intégrité des fourches de réplication. / SMC proteins (for "Structural Maintenance of Chromosomes") are involved in different aspects of chromosome dynamic such as condensation, segregation and DNA repair. Indeed, a Bacillus subtilis mutant lacking the SMC complex shows severe phenotypes such as defects in condensation and chromosome partitioning, an increase in sensitivity DNA damaging drugs or gyrase inhibitors. The viability of such strain is limited to conditions of slow growth. To understand the range of phenotypes associated with loss of this gene, a genetic identification of new partners was undertaken: spontaneous suppressors of smc deletion were isolated in rapid growth conditions. Different classes of suppressors have been identified, suggesting that different mutations could restore the viability of a strain lacking SMC complex. Characterization of suppressors revealed they can restore some of the defects shown in Δsmc mutant, particularly resistance to gyrase inhibitors, and seemed to limit the formation of DNA breaks. By sequencing the complete genome of suppressors, some of these mutations have been identified and cause an alteration of the biosynthetic pathway of transfer RNA. This disruption can restore the growth defect more efficiently than inhibition of translation by drugs such as chloramphenicol, or by reducing the pool of nucleotides by hydroxyurea. Taken together, these results suggest that the stringent response could be partly responsible for the suppressor phenotype. It is proposed that apart from the compaction of the chromosome, the SMC complex is directly involved in maintaining the integrity of replication forks.

Dans ce travail, on analyse la rhéologie et les microstructures des matériaux composites à matrice polymère thermodurcissable renforcée par des fibres de verre tels que les Bulk Moulding Compounds et Sheet Moulding Compounds (SMC). Dans un premier temps, la rhéologie des BMC est analysée sur des rhéomètres spécifiques en compressions simple et en déformation plane. Les résultats expérimentaux soulignent les influences de la vitesse de déformation, du type de charge, du taux de fibres et de la température sur la rhéologie des BMC. Des modèles viscoélastiques non linéaires 1D et 3D sont alors proposés pour reproduire la réponse de ce matériau. Dans un deuxième temps, les microstructures de plaques de SMC comprimées industriellement sont analysées par microtomographie à rayons X, en utilisant le mode de contraste de phases. Les influences des conditions de moulage sur les porosités résiduelles, les migrations de matrice, l'intégrité, la flexion, l'écrasement et l'orientation des mèches de fibres de verre sont mises en exergue et permettent d'(in)valider les hypothèses des modèles rhéologiques de la littérature.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-06T21:32:02Z No. of bitstreams: 1 2018_JoseManuelBautistaOrdoñez.pdf: 2080470 bytes, checksum: 2f17f8bfd2793990fa25c5d7fe94fb6e (MD5) / Approved for entry into archive by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-11T19:45:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_JoseManuelBautistaOrdoñez.pdf: 2080470 bytes, checksum: 2f17f8bfd2793990fa25c5d7fe94fb6e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-11T19:45:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_JoseManuelBautistaOrdoñez.pdf: 2080470 bytes, checksum: 2f17f8bfd2793990fa25c5d7fe94fb6e (MD5) Previous issue date: 2018-09-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / Os sistemas estruturais tubulares podem ser encontrados em várias aplicações industriais, um exemplo são os sistemas HVAC (do inglês “heating, ventilating and air conditioning”), os quais são responsáveis por fazer com que qualquer ambiente fechado permaneça dentro de uma faixa de temperatura, umidade e limpeza. Os sistemas estruturais tubulares têm como uma de suas aplicações o conforto ambiental interno em espaços industriais, edifícios e veícu-los, vários desses espaços têm processos industriais que geram altas frequências sonoras e vibrações mecânicas que precisam ser adequadamente controlados de forma a atender tanto as normas ambientais quanto aquelas relacionadas à saúde. Com o objetivo de analisar a vibra-ção estrutural de sistemas tubulares, a técnica de análise modal é uma metodologia clássica para extração das frequências naturais e modos de vibração. Dentre as técnicas de análise mo-dal destacam-se ainda as metodologias numéricas, como o método dos elementos finitos, e metodologias analíticas, como a Síntese Modal de Componentes (SMC). A SMC é uma das principais ferramentas de modelagem de sistemas complexos aplicada a sistemas de grande porte. O método utiliza um superconjunto modal e consiste em modelar separadamente com-ponentes individuais de uma estrutura e acoplá-los em um sistema único. O objetivo deste trabalho é demonstrar a aplicação da técnica SMC para estimativa das frequências naturais e modos de vibração de um sistema simplificado estrutural tubular. Tal sistema é composto por duas subestruturas, que junto a SMC utilizando o software MATLAB® e ANSYS®, irão for-mar um sistema global. A validação dos resultados foi realizada através de modelagem numé-rica utilizando o método de elementos finitos por meio do software ANSYS®. Os resultados obtidos se mostraram satisfatórios, demonstrando a viabilidade da aplicação da técnica SMC para análise de vibração estrutural em sistemas estruturais tubulares. / Tubular structural systems can be found in many industrial applications, such as heating, ven-tilation and air conditioning (HVAC) systems, which are responsible for making any enclosed environment remain within a temperature range, humidity and cleanliness. The tubular struc-tural systems have as one of their applications the internal environmental comfort in industrial spaces, buildings and vehicles, several of these spaces have industrial processes that generate high sound frequencies and mechanical vibrations that need to be adequately controlled in order to meet both environmental norms those related to health. With the objective of analyz-ing the structural vibration of tubular systems, the modal analysis technique is a classical methodology for extraction of the natural frequencies and vibration modes. Among the tech-niques of modal analysis, numerical methodologies such as the finite element method and analytical methodologies such as the Component Mode Synthesis (CMS) are also highlighted. CMS is one of the leading modeling tools for complex systems applied to large systems. The method uses a modal superset and consists of separately modeling individual components of a structure and coupling them into a single system. The objective of this work is to demonstrate the application of the SMC technique to estimate the natural frequencies and vibration modes of a simplified tubular structural system. This system consists of two substructures, which together with CMS using MATLAB® and ANSYS® software, will form a global system. The validation of the results was done through numerical modeling using the finite element meth-od using ANSYS® software. The results obtained were satisfactory, demonstrating the feasi-bility of applying the CMS technique for analysis of structural vibration in tubular structural systems.

Submitted by Luiz Felipe Barbosa (luiz.fbabreu2@ufpe.br) on 2015-03-09T12:49:55Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Evandro José da Rocha e Silva.pdf: 1864754 bytes, checksum: 7f438607b1d1280050c14f8d4b2df203 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-09T12:49:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Evandro José da Rocha e Silva.pdf: 1864754 bytes, checksum: 7f438607b1d1280050c14f8d4b2df203 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / O reconhecimento de padrões é uma atividade frequente do ser humano. Entretanto muitas vezes não somos capazes de lidar com o volume de informações disponíveis. Para isso podemos recorrer às técnicas de Aprendizagem de Máquina, cujos algoritmos permitem a um computador aprender e classificar padrões de forma segura e veloz. Dentre os algoritmos que podem ser utilizados, existem aqueles que fazem parte dos sistemas de múltiplos classificadores. Nesses sistemas, vários classificadores trabalham em conjunto para a classificação dos padrões. O trabalho em conjunto pode ser realizado através da abordagem de seleção de classificadores. Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia para a construção de sistemas de múltiplos classificadores. Inicialmente o método usa os dados de treinamento para encontrar um mapa do agrupamento dos dados. Com isso, os dados de validação e teste pertencentes a cada grupo são encontrados. Então os classificadores são criados e treinados para cada grupo de dados. Através da abordagem de seleção de classificadores, o melhor classificador para cada agrupamento é encontrado. Os classificadores selecionados são usados para classificar os padrões não vistos que pertencem aos seus respectivos grupos. Foram implementadas duas versões do método proposto. A primeira, chamada BMGGAVS, conseguiu um bom desempenho, superando, na maioria das vezes, todos os outros métodos utilizados na comparação. A segunda versão do método, chamada BMG2GA, possui uma maior automatização. O BMG2GA não conseguiu resultados tão bons quanto os do BMGGAVS. Entretanto, em algumas situações, o BMG2GA conseguiu resultados próximos ou até melhores que os resultados de alguns dos métodos usados para comparação. Por causa desses últimos resultados, uma série de diretrizes são apresentadas para trabalhos futuros.

No description available.

No description available.

This thesis project covers the development of a cross country skiing robot, with the purpose of being used as an instrument for measuring gliding properties of skis. The robot used in total 4 servomotors to control the motion of right and left arms with poles attached. A general movement pattern generator was developed to construct patterns that resemble the one of a human hand during poling. The final robot is able to generate a poling motion resulting in a forward propulsion, but further development to the design has to be made to use the robot for its intended purpose.

Der großindustrielle Einsatz von langfaserverstärkten Kunststoffen in strukturell tragenden Strukturen steht aufgrund der komplexen Abhängigkeit des Eigenschaftsprofils von den gewählten Herstellungsrandbedingungen noch immer am Anfang. Während der Herstellung können sich die Fasern innerhalb der Polymermatrix, aufgrund von unterschiedlichen Wechselwirkungen umorientieren. Darüber hinaus kann es während der Formfüllung von komplexen Strukturbereichen zu einer Faser-Matrix-Separation (FMS) kommen. Eine zuverlässige Vorhersage des Bauteilverhaltens kann daher nur erreicht werden, wenn technologische Einflüsse aus der gesamten Historie des Herstellungsprozesses berücksichtigt werden. Aus diesem Grund wird in dieser Arbeit die Leistungsfähigkeit einer vollständig durchgängigen virtuellen Prozesskette am Beispiel eines glasfaserverstärkten SMC-Werkstoffs entwickelt und anhand unterschiedlicher Kriterien bewertet. Aufgrund der großen Auswahl an unterschiedlichen Lösungsansätzen zur Umsetzung einer integrativen Simulationskette besteht aktuell noch eine große Unsicherheit bei der Nutzung und Anwendung der unterschiedlichen Tools. Dahingehend soll diese Arbeit dem Anwender eine Entscheidungshilfe geben, indem die vorgestellten Modelle anhand von zwei unterschiedlichen komplexen Bauteilformen mittels unterschiedlicher Kriterien sowohl in der Abschätzung der Herstellungsgenauigkeit als auch in der mechanischen Auslegung mittels einer integrativen Simulation getestet und verglichen werden.:1 Einleitung 1.1 Problemstellung und Zielsetzung 2 Stand der Forschung 2.1 Sheet Moulding Compound 2.1.1 Definition und Charakteristika 2.1.2 Verarbeitung von SMC-Halbzeugen 2.2 Prozessinduzierte Eigenschaftsverteilung bei SMC-Werkstoffen 2.2.1 Faser-Suspensions-Regionen 2.2.2 Faserorientierungsverteilung 2.2.3 Faser-Matrix-Verteilung 2.2.4 Einfluss der Fasertopologie auf die mechanischen Eigenschaften von SMC-Werkstoffen 3 Integrative Simulation von langfaserverstärkten Pressmassen 3.1 Fließpresssimulation SMC 3.1.1 Grundlagen der Prozesssimulation für die SMC-Verarbeitung 3.1.2 Überblick Prozesssimulationsmethoden 3.1.3 Tensorbasierte Ansätze 3.1.4 Direktmodellierte Ansätze 3.2 Mappingverfahren für integrative Simulation 3.3 Struktursimulation für SMC-Werkstoffe 3.3.1 Grundlagen der Struktursimulation 3.3.2 Übersicht verwendeter Homogenisierungsansätze 3.3.3 Effektive-Feld-Theorie 3.3.4 Festigkeits- und Versagenskriterien 4 Materialcharakterisierung von SMC 4.1 Materialauswahl und Probenherstellung 4.1.1 Materialsystem 4.1.2 Probenherstellung 4.1.3 Bewertung der Pressprofile zur Probenherstellung 4.2 Ermittlung der prozesstechnischen Parameter 4.2.1 Dichte und thermische Eigenschaften 4.2.2 Rheologische Eigenschaften 4.2.3 Faser-Interaktionskoeffizienten 4.2.4 Mechanische Faserkennwerte 4.3 Analyse der Faserverteilung und -architektur 4.3.1 Präparation der Prüfkörper 4.3.2 Analyse des Faservolumengehalts 4.3.3 Analyse der Faserarchitektur 4.3.4 In-Situ CT-Analyse 4.4 Werkstoffmechanische Charakterisierung 4.4.1 Harzpaste 4.4.2 Zugversuch 4.4.3 Biegeversuch 4.4.4 Validierungstest auf Komponentenebene – Punchtest 4.4.5 Validierungstest auf Komponentenebene – Wabendrucktest 5 Ergebnisse der Prozesssimulation für die SMC-Verarbeitung 5.1 Kriterien zur Bewertung der SMC-Prozesssimulation 5.1.1 Annahmen 5.1.2 Bewertungskriterien 5.2 Prozesssimulation der Plattengeometrie 5.2.1 Tensorbasiertes Modell – 2D-Formulierung 5.2.2 Tensorbasiertes Modell – 3D-Formulierung 5.2.3 Kinematisches Modell 5.2.4 Stokes’sches-Dynamik-Modell – schwache Kopplung 5.2.5 Stokes’sches-Dynamik-Modell – starke Kopplung 5.2.6 Bewertung und Vergleich 5.3 Prozesssimulation der Wabengeometrie 5.3.1 Tensorbasiertes Modell – 2D-Formulierung 5.3.2 Tensorbasiertes Modell – 3D-Formulierung 5.3.3 Kinematisches Modell 5.3.4 Stokes’sches-Dynamik-Modell – schwache Kopplung 5.3.5 Stokes’sches-Dynamik-Modell – starke Kopplung 5.3.6 Bewertung und Vergleich 6 Integrative Struktursimulation für die SMC-Verarbeitung 6.1 Numerische Methoden – Annahmen und Modellbeschreibung 6.2 Validierung des prozesssimulations-basierten integrativen Simulationsansatzes – Grundlagenversuche 6.2.1 CT-basierter Ansatz 6.2.2 Tensorbasiertes Modell – 2D-Formulierung 6.2.3 Tensorbasiertes Modell – 3D-Formulierung 6.2.4 Kinematisches Modell 6.2.5 Stokes’sches-Dynamik-Modell – starke Kopplung 6.2.6 Keine Berücksichtigung von prozessintegrierten Daten 6.2.7 Bewertung und Vergleich der Grundlagenversuche 6.3 Validierung des prozesssimulations-basierten integrativen Simulationsansatzes – Wabendruckversuche 6.3.1 CT-basierter Ansatz 6.3.2 Tensorbasiertes Modell – 2D-Formulierung 6.3.3 Tensorbasiertes Modell – 3D-Formulierung 6.3.4 Kinematisches Modell 6.3.5 Stokes’sches-Dynamik-Modell – starke Kopplung 6.3.6 Keine Berücksichtigung von prozessintegrierten Daten 6.3.7 Bewertung und Vergleich der Wabendruckversuche 6.4 Fazit ganzheitlich integrativer Simulationsansätze für die SMC-Verarbeitung 7 Zusammenfassung und Ausblick Literaturverzeichnis A Anhang A.1 Darstellung Faserorientierungszustände A.2 Analytische Lösung Eshelby Tensor A.3 Rekonstruktion des Faserorientierungstensors 4. Ordnung A.4 Übersicht Herstellungsbedingungen der SMC- und Reinharzprüfkörper A.5 Pressenverläufe der Wabenherstellung A.6 Reaktionsmodell SMC A.7 FVG Ergebnisse aus CT-Analyse der Wabenkonfiguration A und B A.8 Auswertung FOT Prozesssimulation UT30 und UT90 A.9 Herleitung Hele-Shaw-Ansatz A.10 Auswertung FVG der Wabenkonfiguration A und B – feines Netz A.10.1 Tensorbasiertes Modell A.10.2 Kinematisches Modell A.10.3 Stokes’sches-Dynamik-Modell – starke Kopplung A.11 Auswertung Steifigkeit und Festigkeit – Grundlagenversuche A.12 Darstellung Kraft-Weg- und Energie-Weg-Verläufe – Wabendruckversuche