Pathway Weathering in Granitoid Rocks from Central Region of Angola: Geochemical and Mineralogical Data

The Central Region of Angola is characterized by the abundance of granitoid rocks, whose weathering “in situ” originated the so-called residual soils. The textural, geochemical and mineralogical properties of these soils depend not only on the chemical composition of parent rock, but mainly on the local climatic and geomorphological characteristics. In the study area, sampling sites were selected, which extend from the region of Kwanza- Norte (Kassenda, Dondo) through Kwanza-Sul (Cangulo, Quibala and Waco Kungo) until the plateau of Huambo, where samples of fresh rock, weathered rock and its residual soil were collected along each weathering profile. Chemical analytical data were determined using X-ray fluorescence (XRF) analysis of the major and minor elements, whereas mineralogical data were determined using X-ray diffraction (XRD), on the samples of rock and on the respective residual soil. The results obtained and their comparative analysis between the sampling sites, as well as along each weathering profile is presented. This paper allows contributing to the knowledge of the geochemical weathering in tropical areas, as is the case of Angola

Fractional dynamics in the describing function analysis of nonlinear friction

This paper studies the describing function (DF) of systems constituted by a mass subjected to nonlinear friction. The friction force is decomposed in three components namely, the viscous, the Coulomb and the static forces. The system dynamics is analyzed in the DF perspective revealing a fractional-order behaviour. The reliability of the DF method is evaluated through the signal harmonic content and the limit cycle prediction.N/

Describing function of a simple mechanical system with non-linear friction

This paper studies the describing function (DF) of systems constituted by a mass subjected to nonlinear friction. The friction force is decomposed in two components namely, the viscous and the Coulomb friction. The system dynamics is analyzed in the DF perspective revealing a fractional-order behaviour. The reliability of the DF method is evaluated through the signal harmonic contents.N/

Describing function of systems with nonlinear friction

This paper studies the describing function (DF) of systems composed of a mass subjected to nonlinear friction. The friction force is decomposed in three components namely, the viscous, the Coulomb and the static forces. The system dynamics is analyzed in the DF perspective and the reliability of the DF method is evaluated through the signal harmonic content.N/

CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICA E GEOTÉCNICA DE SOLOS RESIDUAIS TROPICAIS DA REGIÃO CENTRAL DE ANGOLA

Poucos são os trabalhos científicos existentes que contemplem a composição química, mineralógica e textural de solos residuais tropicais de Angola, sendo que os mais comuns têm sido focados para a caracterização pedológica, fundamentalmente para fins agrícolas [Castanheira, 1998], ou baseiam-se em classificações cujas realidades não se enquadram com as de Angola, tanto pela ausência de bibliografia, como pela complexidade que os mesmos apresentam. Em resultado disso, a aplicação destes solos para fins de engenharia traz, muitas das vezes, consequências nefastas que podem ser imprevisíveis e irreversíveis, do ponto de vista da funcionalidade e segurança das obras de engenharia. Assim, o presente trabalho tem como objectivo determinar características geológicas e geotécnicas dos solos residuais da Região Central de Angola (Huambo, Kwanza-Sul e Kwanza-Norte), ilustrados na Figura 1, assim como identificar os principais factores que determinam a formação dos mesmos. Dado que a composição mineralógica e textural de um solo residual, é resultado principalmente da história geológica herdada da rocha-mãe, do clima predominante e das condições geomorfológicas, não se pode caracterizar os solos residuais sem antes conhecer a composição química e mineralógica da rocha-mãe em questão [Duarte, 2002]. Sendo assim, a caracterização mineralógica foi efetuada mediante a aplicação das técnicas de análise mineralógica por difracção de raios-X (DRX) e a análise química por espectrometria de fluorescência de raios-X (FRX), a fim de se identificar os principais tipos de minerais, assim como os elementos químicos constituintes tanto da rocha-mãe, como do solo residual resultante. Os resultados de DRX revelam que as de rochas de origem são constituídas por quartzo muito abundante, presença de feldspatos potássicos (microclina e ortose) e plagioclases ricas em sódio (Albite) [Ferreira da Silva, 2009]. As micas estão presentes em todas as rochas, às vezes com a maior preponderância da biotite (amostras A e B), e noutros casos com o maior predomínio da moscovite/ilite (amostras C e F). Noutros casos (e.g. amostra de rocha F), constata-se que os seus minerais constituintes são o quartzo, a albite, a moscovite/ilite, a ortose e a braunite (óxido silicato de manganês). Esta constituição mineralógica é típica de rochas granitóides, precisamente granitos, e é confirmada pelos dados químicos obtidos por FRX que revelam que as rochas são constituídas por SiO2 (71%), Al2O3 (14%), K2O (4%), Fe3O2 (3%), Na2O (3%) e CaO (2%) [Duarte et al, 2013]. Com a atuação dos mecanismos de alteração, os minerais que se cristalizam em primeiro lugar, formados a temperaturas mais altas (e.g. as biotites) são menos estáveis quando submetidos as condições atmosféricas mais rigorosas (e.g. os solos do Huambo) dando lugar aos óxidos de ferro e de alumínio (hematite, goethite e a gibsite). Ao passo que os minerais que se cristalizam em último lugar, formados em temperaturas mais baixas e mais próximas às das condições superficiais (e.g. o quartzo), são mais estáveis. Os resultados da caracterização mineralógica são confirmados pela FRX que nos revelam que as perdas são muito acentuadas em regiões com taxas altas de precipitação, onde os elementos mais móveis (Na, K, Ca, Mg, etc.) quase desapareceram na totalidade, obtendo-se a composição de um solo rico em alumínio e ferro, com algum titânio. Noutras regiões (e.g. Cassenda, com menor taxa de precipitação), os elementos móveis mantém-se parcialmente nas amostras, o que denota menor disponibilidade de água para lixiviar tais elementos. Os dados obtidos a partir das análises mineralógicas e químicas efetuadas, permitem identificar os processos de alteração envolvidos nos solos em causa, e compreender os resultados experimentais relativos às propriedades físicas e mecânicas (composição textural, consistência, porosidade, peso volúmico seco máximo, teor em água ótimo, C.B.R., etc.), cuja determinação pode aferir acerca das áreas da engenharia geotécnica onde estes solos poderão ser aplicados [Duarte et al, 2011]

EVALUATION OF SOME GEOTECHNICAL PROPERTIES OF GRANITOID RESIDUAL SOILS FROM THE CENTRAL REGION OF ANGOLA

Para avaliar as caracteristicas geotécnicas de um solo é necessário realizar um conjunto de ensaios para obter as respectivas propriedades básicas e permitir a sua classificação geotécnica (USCS, AASHTO e SATCC). Contudo, quando se trata de solos residuais tropicais, esta tarefa é dificultada por causa das suas especificidades químicas e mineralógicas. Neste trabalho apresentam-se algumas propriedades geotécnicas de solos residuais tropicais da Região Central de Angola, relacionando-as com as suas características mineralógicas previamente determinadas em Duarte et al. (2013). A caracterização geotécnica foi efetuada a partir dos parâmetros obtidos nos seguintes ensaios: índices físicos “in situ”, análise granulométrica, limites de consistência, equivalente de areia, expansibilidade, compactação e CBR, com o objetivo de aferir a aptidão destes solos residuais param fins de Engenharia (rodovias, ferrovias, aeródromos, aeroportos, barragens de terra, etc.). Os resultados obtidos permitem relacionar as propriedades geotécnicas destes solos residuais tropicais com as suas características mineralógicas, assim como, indicar a sua aplicação mais adequada em obras geotécnicas

Fractional-order harmonics in the trajectory control of redundant manipulators

Redundant manipulators are superior to classical arms because they allow the trajectory optimization, the obstacle avoidance, and the resolution of singularities. For this type of manipulators, the kinematic control algorithms adopt generalized inverse matrices that may lead to unpredictable responses. Motivated by these problems this paper studies the complexity revealed by the trajectory planning scheme when controlling redundant manipulators. The result reveals a chaotic phenomenon and the existence of fractional order sub-harmonics in the robot signals.N/

Neuroevolutionary multiobjective optimization of injection stretch blow molding process in the blowing phase

Injection stretch blow molding is a very important thermoplastic processing technique producing hollow containers with mechanical performance. One of the main challenges in optimizing this process consists in finding the best thickness profile for each part in order to achieve the desired mechanical properties with less material use. In a previous study, a new methodology based on a neuroevolutionary multiobjective optimization approach was proposed to enhance the entire process, which considers that the process is optimized by phases, starting by the end. In that initial study only the final phase of the process was addressed, where the best thickness profile for an industrial bottle was found in order to satisfy the required mechanical properties with less material use. In the present study, the focus is the second stage of the optimization methodology, concerning the blowing phase of injection blow molding process. The optimal results obtained in the first phase are used as the optimal thickness profile for the bottle with the goal to find the best preform thickness profile which produces the desired bottle. The same procedures are used and the results show that the methodology was successfully applied to its second phase.This work has been supported by the European project MSCA-RISE-2015, NEWEX, with reference 734205

Visualization of Relations Between Financial Indices Using Multidimensional Scalling

This paper applies Multidimensional scaling techniques for visualizing possible time-varying correlations between twenty five stock market values. The method is useful for observing stable or emerging clusters of stock markets with similar behavior. The graphs may also guide the construction of multivariate econometric models.N/

Identifying Economic Periods and Crisis with Power Law

Power law (PL) and Fractional Calculus are two faces of phenomena with long memory behaviour. This paper applies PL approximations to analyze different periods of the business cycle. With such purpose eight important stock market indexes, namely the CAC, DAX, Dow Jones, FTSE, HSI, IBEX,MIBTEL and SSMI are studied over time. It is observed that the PL curvefitting constitutes a good tool for separating the signal dynamics from the noise while revealing the main system characteristics. The analysis under the lens of the PL shows that the indexes have characteristics similar to those of fractional noise and it permits to identify patterns in the stock markets specific to each economic expansion period.N/