Elastically restrained Bernoulli-Euler beams applied to rotary machinery modelling

Facing the lateral vibration problem of a machine rotor as a beam on elastic supports in bending, the authors deal with the free vibration of elastically restrained Bernoulli-Euler beams carrying a finite number of concentrated elements along their length. Based on Rayleigh's quotient, an iterative strategy is developed to find the approximated torsional stiffness coefficients, which allows the reconciliation between the theoretical model results and the experimental ones, obtained through impact tests. The mentioned algorithm treats the vibration of continuous beams under a determined set of boundary and continuity conditions, including different torsional stiffness coefficients and the effect of attached concentrated masses and rotational inertias, not only in the energetic terms of the Rayleigh's quotient but also on the mode shapes, considering the shape functions defined in branches. Several loading cases are examined and examples are given to illustrate the validity of the model and accuracy of the obtained natural frequencies

A model updating technique based on FRFs for damped structures

Model updating methods often neglect that in fact all physical structures are damped. Such simplification relies on the structural modelling approach, although it compromises the accuracy of the predictions of the structural dynamic behaviour. In the present work, the authors address the problem of finite element (FE) model updating based on measured frequency response functions (FRFs), considering damping. The proposed procedure is based upon the complex experimental data, which contains information related to the damped FE model parameters and presents the advantage of requiring no prior knowledge about the damping matrix structure or its content, only demanding the definition of the damping type. Numerical simulations are performed in order to establish the applicability of the proposed damped FE model updating technique and its results are discussed in terms of the correlation between the simulated experimental complex FRFs and the ones obtained from the updated FE model

Kinematical changes in swimming front crawl and breaststroke with the AquaTrainer® snorkel

The aim of the present study was to assess the kinematical changes when swimming maximal bouts in Front Crawl and Breaststroke with the AquaTrainer® snorkel. Thirteen male swimmers (7 at Breaststroke and 6 at Front Crawl) of national level performed randomly two maximal bouts of 100-m swims: one bout using the Aqua- Trainer® snorkel (snorkel swim) and another one without the snorkel (free swim). The swims were videotaped in sagital plane with a pair of cameras providing 2D kinematics evaluation. The following measures were assessed: swimming performance (T100), stroke cycle period (P), stroke rate (SR), stroke length (SL), swimming velocity (v), swimming eYciency as estimated by the stroke index (SI), speed Xuctuation (dv) and the mathematical characterisation of dv. T100 was signiWcantly higher when swimming with the snorkel than in free swimming at Breaststroke (= 6.26%) and at Front Crawl (= 4.75%). P, SR and SL, as well as SI and dv did not present signiWcant diVerences. The main Wnding of the study was that changes in the swimming velocity imposed by the use of the Aquatrainer® do not seem due to changes in general kinematics or swimming eYcienc

A Bayesian approach to predict the structural responses of FGM plates with uncertain parameters

The authors wish to acknowledge the financial support given by FCT/MEC through Projects: UNIDEMI UID/EMS/00667/2019 and CEMAPRE UID/MULTI/00491/2019. The first author also wishes to thank the support of Project IPL/2019/MOCHVar/ISEL.The increasing complexity associated to both structures and materials have been posing a continuous demand for numerical tools that allow predicting their behavior and simultaneously consider the influence of the uncertainty associated to multiple parameters. This work presents a Bayesian approach to characterize the influence of each material phase's properties and the volume fraction parameters in the behavior of biphasic functionally graded plates.publishersversionpublishe

The gliding phase in swimming: the effect of water depth

Aiming to achieve higher performances, swimmers should maximize each component of swimming races. During starts and turns, the gliding phase represents a determinant part of these race components. Thus, the depth position allowing minimizing the hydrodynamic drag force represents an important concern in swimming research. The aim of this study was to analyse the effect of depth on drag during the underwater gliding, using computational fluid dynamic

Constrangimento mecânico provocado pela válvula aquatrainer® associada ao sistema de oximetria directa (K4 B2) na cinemática de crol

O estudo teve como objectivo determinar o constrangimento cinemático provocado pela válvula de treino Aquatrainer® (Cosmed, Roma, Itália), integrada com o sistema portátil analisador de gases K4 b2 (Cosmed, Roma, Itália), durante um esforço máximo na técnica de Crol. O protocolo consistiu na realização de dois percursos à intensidade máxima de 100 m Crol, em piscina de 50 metros: um percurso com o sistema de oximetria acoplado e outro em nado livre (sem o sistema) e um intervalo mínimo de 48 horas por seis crolistas. Duas câmaras registaram respectivamente imagens aéreas e subaquáticas no plano sagital. Foi efectuada a análise cinemática (Ariel Performance Analysis System, Ariel Dynamics Inc., Califórnia, EUA) de um ciclo gestual completo, através de um leitor de vídeo a 50 Hz (Panasonic, AG 7355, Japão). A duração do teste foi significativamente superior no nado constrangido do que no nado livre (P = 0.04). Sem a válvula os nadadores cumpriram os 100 metros em 95.24 ± 2.18 % do seu recorde pessoal e com a válvula a 90.99 ± 2.86 %. As restantes variáveis não apresentaram diferenças significativas entre as duas condições de exercitação. Verificou-se uma tendência para a frequência gestual (-1.58 %), distância de ciclo (-3.62 %), a velocidade de nado (-5.75 %), a a flutuação da velocidade do centro de massa (-2.21 %) e o índice de nado (-9.27 %) serem inferiores com a utilização da válvula. Já a o período do ciclo foi superior no nado constrangido do que no nado livre (1.63 %)

Constrangimento mecânico provocado pela válvula aquatrainer® associada ao sistema de oximetria directa (K4 B2) na cinemática de bruços

estudo teve como objectivo determinar o constrangimento cinemático provocado pela válvula de treino Aquatrainer® (Cosmed, Roma, Itália), integrada com o sistema portátil analisador de gases K4 b2 (Cosmed, Roma, Itália), durante um esforço máximo na técnica de Bruços. O protocolo consistiu na realização de dois percursos à intensidade máxima de 100 m bruços, em piscina de 50 metros: um percurso com o sistema de oximetria acoplado e outro em nado livre (sem o sistema) e um intervalo mínimo de 48 horas por sete bruçistas. Duas câmaras registaram respectivamente imagens aéreas e subaquáticas no plano sagital. Foi efectuada a análise cinemática (Ariel Performance Analysis System, Ariel Dynamics Inc., Califórnia, EUA) de um ciclo gestual completo, através de um leitor de vídeo a 50 Hz (Panasonic, AG 7355, Japão). A duração do teste foi significativamente superior quando acoplados à válvula do que em nado livre (P = 0,02). Sem a válvula os bruçistas cumpriram os 100 metros em 109.09 ± 2.23 % do seu recorde pessoal e com a válvula a 115.94 ± 3.31 %. As restantes variáveis não apresentaram diferenças significativas entre as duas condições de exercitação. Contudo, verifica-se uma tendência para a frequência gestual (3.56 %) ser superior com a utilização da válvula; a distância de ciclo (-8.47 %), a velocidade de nado (-5.98 %), o índice de nado (-13.94 %), a flutuação da velocidade do centro de massa (-0.16 %) e periodo do ciclo (-3.24 %) serem inferiores com a utilização da válvula. Em síntese, a válvula Aquatrainer® induz constrangimentos significativos na performance durante uma prova máxima em Bruço

Comparação dos procedimentos metodológicos de reconstrução cinemática 2d na técnica de bruços – Duplo meio / planos seprados

O presente estudo teve como propósito principal o de averiguar os procedimentos bem como o grau de concordância das reconstruções dos parâmetros cinemáticos de execução na técnica de bruços com recurso a duas metodologias distintas de captura e reconstrução cinemétrica, duplo meio (DM) e planos separados (PS). A amostra foi constituída por 7 nadadores do sexo masculino especialistas na técnica de bruços (19.1 ± 4,3 anos de idade; 1.78 ± 0.62 m de estatura; 70.4 ± 8.0 kg de massa corporal; 69.10 ± 4.16 s de recorde pessoal aos 100 m Bruços em piscina longa). O protocolo consistiu na realização de um percurso de 100 m na técnica de bruços à máxima velocidade possível (prova maximal), em piscina de 50 metros. Os registos de imagem para posterior tratamento foram recolhidos por um sistema constituído por um par de câmaras de vídeo (uma subaquática - inclusa numa caixa estanque e uma de superfície). Assim, foram recolhidas as imagens da prova utilizando as duas metodologias, o DM e os PS. Duas câmaras registaram respectivamente imagens aéreas (GR-SX1 SVHS, JVC, Yokoama, Japão) e subaquáticas (GR-SXM25 SVHS, JVC, Yokoama, Japão) no plano sagital, a 25 metros da parede testa de partida. Foi efectuada a análise cinemática (Ariel Performance Analysis System, Ariel Dynamics Inc., Califórnia, EUA) de um ciclo gestual completo, através de um leitor de vídeo a 50 Hz (Panasonic, AG 7355, Japão). Recorreu-se ao método de digitalização em planos separados (aéreo e subaquático) e subsequente reconstrução pela aplicação do algoritmo2D-DLT [1]. Foi adoptado o modelo antropométrico de Zatsiorsky, adaptado por de Leva [6],, incluindo a divisão do tronco em 2 partes articuladas. Os sinais foram filtrados com uma frequência de corte de 5 Hz, como sugerido por Winter [15], com recurso a dupla-passagem. A fiabilidade do processo de digitalização-redigitalização para os dois métodos foi muito elevada (R = 0.97; ICR = .87; 0.95). Determinouse a duração absoluta do teste (T100, s), a duração absoluta do ciclo gestual (Durciclo), a frequência ciclo (FC, Hz), a distância de ciclo (DC, m), a velocidade de nado (v, m.s-1), o índice de nado (IN, m2.c-1.s-1), a flutuação intra-cíclica da velocidade horizontal do centro de massa (dv, %) e o deslocamento vertical do centro de massa corporal (Dy, m). Foi efectuada a comparação entre as duas situações com recurso a estatística não paramétrica (Teste de Wilcoxon) para P £ 0.05. O resultados sugerem-nos a ideia de que o padrão biomecânico de execução técnica dos nadadores na técnica de bruços parece ter características diferentes quando comparados os dados dos dois métodos de reconstrução cinemática (DP e PS)

Flexural behaviour of hybrid FRC-GFRP/PUR sandwich panels

The present work has been developed in the scope of the research project ‘‘Easyfloor – Development of composite sandwich panels for building floor rehabilitation”. This project aims at developing a hybrid sandwich panel, constituting an alternative construction system to conventional floor solutions, mainly for buildings rehabilitation. The developed hybrid sandwich panel is composed of a top face layer of steel fibre reinforced self-compacting concrete (FRC), a core of polyurethane (PUR) closed-cell foam and a bottom face sheet and lateral webs of glass fibre reinforced polymer (GFRP). The composite (GFRP/PUR) is manufactured by pultrusion, and its cross-section includes a sheet of GFRP between the FRC and PUR. After the production of the composite part, fresh FRC is poured onto the FRP component to materialize the top face of the panel. Full-scale tests on the developed sandwich panels have been carried out to characterize their flexural behaviour. The experimental programme included flexural tests i) on single supported panels, ii) on two panels side adhesively bonded and iii) on single panels with different connection solutions to walls. The present work includes a detailed description of the developed panels and of the experimental programme. It also presents and discusses the relevant results. The observed performance of the tested specimens is critically analysed.FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia (SFRH/BSAB/150266/2019

2-(4-Methyl­phen­yl)-1H-anthraceno[1,2-d]imidazole-6,11-dione: a fluorescent chemosensor

In the title compound, C22H14N2O2, the five rings of the mol­ecule are not coplanar. There is a significant twist between the four fused rings, which have a slightly arched conformation, and the pendant aromatic ring, as seen in the dihedral angle of 13.16 (8)° between the anthraquinonic ring system and the pendant aromatic ring plane