Plasma Processing of Large Curved Surfaces for SRF Cavity Modification

Plasma based surface modification of niobium is a promising alternative to wet etching of superconducting radio frequency (SRF) cavities. The development of the technology based on Cl2/Ar plasma etching has to address several crucial parameters which influence the etching rate and surface roughness, and eventually, determine cavity performance. This includes dependence of the process on the frequency of the RF generator, gas pressure, power level, the driven (inner) electrode configuration, and the chlorine concentration in the gas mixture during plasma processing. To demonstrate surface layer removal in the asymmetric non-planar geometry, we are using a simple cylindrical cavity with 8 ports symmetrically distributed over the cylinder. The ports are used for diagnosing the plasma parameters and as holders for the samples to be etched. The etching rate is highly correlated with the shape of the inner electrode, radio-frequency (RF) circuit elements, chlorine concentration in the Cl2/Ar gas mixtures, residence time of reactive species and temperature of the cavity. Using cylindrical electrodes with variable radius, large-surface ring-shaped samples and d.c. bias implementation in the external circuit we have demonstrated substantial average etching rates and outlined the possibility to optimize plasma properties with respect to maximum surface processing effect

Experimental characterization of shear connectors for steel and concrete composite bridge decks

The aim of this communication is to show the experimental work developed at University of Minho regarding the characterization of shear connectors’ structural behaviour in lightweight concrete and to compare the obtained results with results presented by other authors. The experiments conducted made it possible to determine the load capacity and the deformation capacity of shear studs and Perfobond connectors, and to evaluate its ductility. The advantages or disadvantages related to each type of shear connector and the differences between the technological solutions needed to fabricate and assemble each device are also pointed out.University of MinhoCMM-Portuguese Steelwork AssociationECCS-European Convention for Constructional Steelwor

Caracterização experimental de um betão leve de elevada resistência

Descrevem-se, neste artigo, os ensaios experimentais de caracterização do comportamento instantâneo e diferido de um betão leve de elevada resistência, realizados no Laboratório de Estruturas de Engenharia Civil da Universidade do Minho (LEST-UM). O objectivo é produzir e caracterizar um betão leve para ser utilizado em elementos estruturais.PRAXIS XXI - Projecto de investigação Sapiens ECM/33067/99 - “Steel-concrete composite bridges : use of lightweight high performance concrete"

A utilização de betões leves em vigas mistas aço-betão

A presente comunicação descreve o conjunto de ensaios experimentais realizados no Laboratório de Estruturas de Engenharia Civil da Universidade do Minho (LEST-UM), com vista à avaliação de possibilidades e vantagens da utilização de betões leves de elevada resistência em vigas mistas aço-betão. Numa primeira fase, estudaram -se as propriedades de um betão leve de elevada resistência com maior relevância para o comportamento estrutural. De seguida, procedeu-se ao estudo do comportamento dos elementos de conexão a serem utilizados. Deste modo, realizaram -se ensaios de tipo Push-out com conectores de tipo perno de cabeça inseridos em lajes realizadas com o mesmo betão leve anteriormente estudado. Por fim, realizaram -se ensaios experimentais em vigas mistas compostas pelos elementos referidos e por um perfil metálico de tipo comercial

Estudo experimental de vigas mistas aço-betão leve

A presente comunicação descreve os ensaios experimentais de vigas mistas de aço-betão leve simplesmente apoiadas, com 4.5 m de vão. A configuração geométrica e as condições de apoio são idênticas para todas as vigas, variando a distribuição de elementos de conexão entre o perfil metálico e a laje de betão. As vigas são sujeitas a um carregamento em seis pontos.PRAXIS XXI - Projecto Sapiens ECM/33067/99 (“Steel-concrete composite bridges : use of lightweight high performance concrete")

Cyclic loadings on steel and lightweight concrete composite beams

This communication describes the experimental cyclic tests performed on steel and high strength lightweight concrete composite beams, at Universidade do Minho, Portugal. The experimental study involves tests on simply supported beams, all with the same geometrical disposition, supports and materials. Headed studs are used to provide the connection between the steel profile and the lightweight concrete slab. The parameters in study are the stud disposition and the number and range of the load cycles applied. Two types of stud disposition are chosen: one that guarantees full connection and other that guarantees partial connection. The beams are tested with a six-point loading, uniformly spaced along the beam, and the cycles are controlled by load. The main objectives are: to describe the composite beams behaviour, focused on the connection between steel and lightweight concrete; to analyse the beams load capacity and to analyse the influence of the number and range of the load cycles.(undefined

Experimental studies on shear connection between steel and lightweight concrete

This communication describes the experimental tests carried out at University of Minho to study shear connection between steel and high strength lightweight concrete (HSLWC). The test configuration follows the EC4 recommendations and repeats some dispositions referred by other authors. The experimental study involves tests on studs with diameters of 19, 22 and 25 mm, T connectors produced from laminated steel profiles and Perfobond connectors with specific geometry (Figure 1). With these tests it is possible to characterize different types of connection and evaluate load and deformation capacity.The present work was financed by the Investigation Project Sapiens ECM/33067/99 - “Steel-concrete composite bridges : use of lightweight high performance concrete”, from Program PRAXIS XXI, financed by FEDER, through POCTI

Análise experimental e numérica de vigas mistas em aço e betão leve

Em estruturas mistas, a substituição de betões de densidade normal por betões leves apresenta algumas vantagens, entre as quais a redução de peso, a melhoria de algumas propriedades físicas e a maior durabilidade [1]. A realização de vigas mistas aço-betão implica o funcionamento conjunto destes dois materiais. Nesta comunicação, são apresentados resultados do programa de investigação realizado no Departamento de Engenharia Civil da Universidade do Minho, com vista ao estudo da utilização de betões leves em vigas mistas [2]. Assim, apresentam-se resultados experimentais de ensaios em vigas mistas aço-betão leve e a correspondente modelação numérica. Os carregamentos são de tipo monotónico e a distribuição de elementos de conexão procura materializar as situações de conexão total e conexão parcial. Os ensaios experimentais são realizados com controlo de deformação, sendo medidos valores da carga aplicada, de deformação vertical ao longo da viga, de deslizamento relativo entre o perfil metálico e a laje de betão armado e de variação de extensão em determinadas secções transversais. O funcionamento misto pode ser obtido, impedindo ou limitando o deslocamento relativo entre a secção de aço e a secção de betão. Para tal, são utilizados conectores metálicos cuja tipologia depende das características dos dois materiais e do tipo de ligação que se pretende realizar. A deformabilidade dos conectores metálicos impede que se produza um comportamento misto perfeito. Nas análises experimental e numérica realizadas, procura-se estabelecer qual a influência da deformabilidade dos conectores no comportamento das viga, nomeadamente ao nível da distribuição de tensões nas secções transversais. Procura-se ainda identificar qual o tipo de rotura que condiciona o comportamento das vigas mistas