Orthogonal forms of Kac--Moody groups are acylindrically hyperbolic

We give sufficient conditions for a group acting on a geodesic metric space to be acylindrically hyperbolic and mention various applications to groups acting on CAT($0$) spaces. We prove that a group acting on an irreducible non-spherical non-affine building is acylindrically hyperbolic provided there is a chamber with finite stabiliser whose orbit contains an apartment. Finally, we show that the following classes of groups admit an action on a building with those properties: orthogonal forms of Kac--Moody groups over arbitrary fields, and irreducible graph products of arbitrary groups - recovering a result of Minasyan--Osin.Comment: 20 pages, to appear in Annales de l'Institut Fourie

Lu5Pd4Ge8 and Lu3Pd4Ge4: Two more germanides among polar intermetallics

In this study, two novel Lu5Pd4Ge8and Lu3Pd4Ge4polar intermetallics were prepared by direct synthesis of pure constituents. Their crystal structures were determined by single crystal X-ray diffraction analysis: Lu5Pd4Ge8is monoclinic, P21/m, mP34, a = 5.7406(3), b = 13.7087(7), c = 8.3423(4) \uc5, \u3b2 = 107.8(1), Z = 2; Lu3Pd4Ge4is orthorhombic, Immm, oI22, a = 4.1368(3), b = 6.9192(5), c = 13.8229(9) \uc5, Z = 2. The Lu5Pd4Ge8analysed crystal is one more example of non-merohedral twinning among the rare earth containing germanides. Chemical bonding DFT studies were conducted for these polar intermetallics and showing a metallic-like behavior. Gathered results for Lu5Pd4Ge8and Lu3Pd4Ge4permit to described both of them as composed by [Pd\u2013Ge]\u3b4\u2013three dimensional networks bonded to positively charged lutetium species. From the structural chemical point of view, the studied compounds manifest some similarities to the Zintl phases, containing well-known covalent fragment i.e., Ge dumbbells as well as unique cis-Ge4units. A comparative analysis of molecular orbital diagrams for Ge26\u2013and cis-Ge10\u2013anions with COHP results supports the idea of the existence of complex Pd\u2013Ge polyanions hosting covalently bonded partially polarised Ge units. The palladium atoms have an anion like behaviour and being the most electronegative cause the noticeable variation of Ge species charges from site to site. Lutetium charges oscillate around +1.5 for all crystallographic positions. Obtained results explained why the classical Zintl-Klemm concept can\u2019t be applied for the studied polar intermetallics

Digital twinning of existing reinforced concrete bridges from labelled point clusters

The automation of digital twinning for existing reinforced concrete bridges from point clouds remains an unresolved problem. Whilst current methods can automatically detect bridge objects in point clouds in the form of labelled point clusters, the fitting of accurate 3D shapes to point clusters remains largely human dependent largely. 95% of the total manual modelling time is spent on customizing shapes and fitting them correctly. The challenges exhibited in the fitting step are due to the irregular geometries of existing bridges. Existing methods can fit geometric primitives such as cuboids and cylinders to point clusters, assuming bridges are comprised of generic shapes. However, the produced geometric digital twins are too ideal to depict the real geometry of bridges. In addition, none of the existing methods have explicitly demonstrated how to evaluate the resulting Industry Foundation Classes bridge data models in terms of spatial accuracy using quantitative measurements. In this article, we tackle these challenges by delivering a slicing-based object fitting method that can generate the geometric digital twin of an existing reinforced concrete bridge from four types of labelled point cluster. The quality of the generated models is gauged using cloud-to-cloud distance-based metrics. Experiments on ten bridge point cloud datasets indicate that the method achieves an average modelling distance of 7.05 cm (while the manual method achieves 7.69 cm), and an average modelling time of 37.8 seconds. This is a huge leap over the current practice of digital twinning performed manually

Experimental and Data-driven Workflows for Microstructure-based Damage Prediction

Materialermüdung ist die häufigste Ursache für mechanisches Versagen. Die Degradationsmechanismen, welche die Lebensdauer von Bauteilen bei vergleichsweise ausgeprägten zyklischen Belastungen bestimmen, sind gut bekannt. Bei Belastungen im makroskopisch elastischen Bereich hingegen, der (sehr) hochzyklischen Ermüdung, bestimmen die innere Struktur eines Werkstoffs und die Wechselwirkung kristallografischer Defekte die Lebensdauer. Unter diesen Umständen sind die inneren Degradationsphänomene auf der mikroskopischen Skala weitgehend reversibel und führen nicht zur Bildung kritischer Schädigungen, die kontinuierlich wachsen können. Allerdings sind einige Kornensembles in polykristallinen Metallen, je nach den lokalen mikrostrukturellen Gegebenheiten, anfällig für Schädigungsinitiierung, Rissbildung und -wachstum und wirken daher als Schwachstellen. Daher weisen Bauteile, die solchen Belastungen ausgesetzt sind, oft eine ausgeprägte Lebensdauerstreuung auf. Die Tatsache, dass ein umfassendes mechanistisches Verständnis für diese Degradationsprozesse in verschiedenen Werkstoffen nicht vorliegt, hat zur Folge, dass die derzeitigen Modellierungsbemühungen die mittlere Lebensdauer und ihre Varianz in der Regel nur mit unbefriedigender Genauigkeit vorhersagen. Dies wiederum erschwert die Bauteilauslegung und macht die Nutzung von Sicherheitsfaktoren während des Dimensionierungsprozesses erforderlich. Abhilfe kann geschaffen werden, indem umfangreiche Daten zu Einflussfaktoren und deren Wirkung auf die Bildung initialer Ermüdungsschädigungen erhoben werden. Die Datenknappheit wirkt sich nach wie vor negativ auf Datenwissenschaftler und Modellierungsexperten aus, die versuchen, trotz geringer Stichprobengröße und unvollständigen Merkmalsräumen, mikrostrukturelle Abhängigkeiten abzuleiten, datengetriebene Vorhersagemodelle zu trainieren oder physikalische, regelbasierte Modelle zu parametrisieren. Die Tatsache, dass nur wenige kritische Schädigungen bezogen auf das gesamte Probenvolumen auftreten und die hochzyklische Ermüdung eine Vielzahl unterschiedlicher Abhängigkeiten aufweist, impliziert einige Anforderungen an die Datenerfassung und -verarbeitung. Am wichtigsten ist, dass die Messtechniken so empfindlich sind, dass nuancierte Schwankungen im Probenzustand erfasst werden können, dass die gesamte Routine effizient ist und dass die korrelative Mikroskopie räumliche Informationen aus verschiedenen Messungen miteinander verbindet. Das Hauptziel dieser Arbeit besteht darin, einen Workflow zu etablieren, der den Datenmangel behebt, so dass die zukünftige virtuelle Auslegung von Komponenten effizienter, zuverlässiger und nachhaltiger gestaltet werden kann. Zu diesem Zweck wird in dieser Arbeit ein kombinierter experimenteller und datenverarbeitender Workflow vorgeschlagen, um multimodale Datensätze zu Ermüdungsschädigungen zu erzeugen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Auftreten von lokalen Gleitbändern, der Rissinitiierung und dem Wachstum mikrostrukturell kurzer Risse. Der Workflow vereint die Ermüdungsprüfung von mesoskaligen Proben, um die Empfindlichkeit der Schädigungsdetektion zu erhöhen, die ergänzende Charakterisierung, die multimodale Registrierung und Datenfusion der heterogenen Daten, sowie die bildverarbeitungsbasierte Schädigungslokalisierung und -bewertung. Mesoskalige Biegeresonanzprüfung ermöglicht das Erreichen des hochzyklischen Ermüdungszustands in vergleichsweise kurzen Zeitspannen bei gleichzeitig verbessertem Auflösungsvermögen der Schädigungsentwicklung. Je nach Komplexität der einzelnen Bildverarbeitungsaufgaben und Datenverfügbarkeit werden entweder regelbasierte Bildverarbeitungsverfahren oder Repräsentationslernen gezielt eingesetzt. So sorgt beispielsweise die semantische Segmentierung von Schädigungsstellen dafür, dass wichtige Ermüdungsmerkmale aus mikroskopischen Abbildungen extrahiert werden können. Entlang des Workflows wird auf einen hohen Automatisierungsgrad Wert gelegt. Wann immer möglich, wurde die Generalisierbarkeit einzelner Workflow-Elemente untersucht. Dieser Workflow wird auf einen ferritischen Stahl (EN 1.4003) angewendet. Der resultierende Datensatz verknüpft unter anderem große verzerrungskorrigierte Mikrostrukturdaten mit der Schädigungslokalisierung und deren zyklischer Entwicklung. Im Zuge der Arbeit wird der Datensatz wird im Hinblick auf seinen Informationsgehalt untersucht, indem detaillierte, analytische Studien zur einzelnen Schädigungsbildung durchgeführt werden. Auf diese Weise konnten unter anderem neuartige, quantitative Erkenntnisse über mikrostrukturinduzierte plastische Verformungs- und Rissstopmechanismen gewonnen werden. Darüber hinaus werden aus dem Datensatz abgeleitete kornweise Merkmalsvektoren und binäre Schädigungskategorien verwendet, um einen Random-Forest-Klassifikator zu trainieren und dessen Vorhersagegüte zu bewerten. Der vorgeschlagene Workflow hat das Potenzial, die Grundlage für künftiges Data Mining und datengetriebene Modellierung mikrostrukturempfindlicher Ermüdung zu legen. Er erlaubt die effiziente Erhebung statistisch repräsentativer Datensätze mit gleichzeitig hohem Informationsgehalt und kann auf eine Vielzahl von Werkstoffen ausgeweitet werden

Topological simplicity, commensurator super-rigidity and nonlinearities of Kac-Moody groups (appendix by P. Bonvin)

We provide new arguments to see topological Kac-Moody groups as generalized semisimple groups over local fields: they are products of topologically simple groups and their Iwahori subgroups are the normalizers of the pro-p Sylow subgroups. We use a dynamical characterization of parabolic subgroups to prove that some countable Kac-Moody groups with Fuchsian buildings are not linear. We show for this that the linearity of a countable Kac-Moody group implies the existence of a closed embedding of the corresponding topological group in a non-Archimedean simple Lie group, thanks to a commensurator super-rigidity theorem proved in the Appendix by P. Bonvi