A smoothed four-node piezoelectric element for analysis of two-dimensional smart structures

This paper reports a study of linear elastic analysis of two-dimensional piezoelectric structures using a smoothed four-node piezoelectric element. The element is built by incorporating the strain smoothing method of mesh-free conforming nodal integration into the standard four-node quadrilateral piezoelectric finite element. The approximations of mechanical strains and electric potential fields are normalized using a constant smoothing function. This allows the field gradients to be directly computed from shape functions. No mapping or coordinate transformation is necessary so that the element can be used in arbitrary shapes. Through several examples, the simplicity, efficiency and reliability of the element are demonstrated. Numerical results and comparative studies with other existing solutions in the literature suggest that the present element is robust, computationally inexpensive and easy to implement

An improved quadrilateral flat element with drilling degrees of freedom for shell structural analysis

This paper reports the development of a simple and efficient 4-node flat shell element with six degrees of freedom per node for the analysis of arbitrary shell structures. The element is developed by incorporating a strain smoothing technique into a flat shell finite element approach. The membrane part is formulated by applying the smoothing operation on a quadrilateral membrane element using Allman-type interpolation functions with drilling DOFs. The plate-bending component is established by a combination of the smoothed curvature and the substitute shear strain fields. As a result, the bending and a part of membrane stiffness matrices are computed on the boundaries of smoothing cells which leads to very accurate solutions, even with distorted meshes, and possible reduction in computational cost. The performance of the proposed element is validated and demonstrated through several numerical benchmark problems. Convergence studies and comparison with other existing solutions in the literature suggest that the present element is efficient, accurate and free of lockings

Incidences between points and generalized spheres over finite fields and related problems

Let $\mathbb{F}_q$ be a finite field of $q$ elements where $q$ is a large odd prime power and $Q =a_1 x_1^{c_1}+...+a_dx_d^{c_d}\in \mathbb{F}_q[x_1,...,x_d]$, where $2\le c_i\le N$, $\gcd(c_i,q)=1$, and $a_i\in \mathbb{F}_q$ for all $1\le i\le d$. A $Q$-sphere is a set of the form $\lbrace x\in \mathbb{F}_q^d | Q(x-b)=r\rbrace$, where $b\in \mathbb{F}_q^d, r\in \mathbb{F}_q$. We prove bounds on the number of incidences between a point set $\mathcal{P}$ and a $Q$-sphere set $\mathcal{S}$, denoted by $I(\mathcal{P},\mathcal{S})$, as the following. $$| I(\mathcal{P},\mathcal{S})-\frac{|\mathcal{P}||\mathcal{S}|}{q}|\le q^{d/2}\sqrt{|\mathcal{P}||\mathcal{S}|}.$$ We prove this estimate by studying the spectra of directed graphs. We also give a version of this estimate over finite rings $\mathbb{Z}_q$ where $q$ is an odd integer. As a consequence of the above bounds, we give an estimate for the pinned distance problem. In Sections $4$ and $5$, we prove a bound on the number of incidences between a random point set and a random $Q$-sphere set in $\mathbb{F}_q^d$. We also study the finite field analogues of some combinatorial geometry problems, namely, the number of generalized isosceles triangles, and the existence of a large subset without repeated generalized distances.Comment: to appear in Forum Mat

Multitasking Correlation Network for Depth Information Reconstruction

In this paper, we propose a novel multi-tasking network for stereo matching. The proposed network is trained to approximate similarity functions in statistics and linear algebra such as correlation coefficient, distance correlation and cosine similarity. By doing this, the proposed method decreases the amount of time needed to calculate the disparity map by using CNN's ability to calculate multiple pairs of image patches at the same time. We then compare the execution time and overall accuracy between the traditional method using functions and our method. The results show the model's ability to mimic the traditional method's performance while taking considerably less time to perform the task

An updated list of monogenoidea from marine fishes of Vietnam

In this paper, we updated the list of monogenean species from marine fishes of Vietnam. Taxonomic position of monogenean species were arranged according to the current classification system. A total of 220 monogenean species from 152 marine fish species were listed. Distribution, hosts and references of each species were given. In addition, amendations of taxonomic status of taxa were also updated. 

A Study on the Breaking and Winnowing Machine for Cocoa Beans at Small Industrial Scale in Vietnam

In the chocolate or cocoa powder processing process, the roasted cocoa beans have to pass to the breaking and winnowing step to obtain the nibs. The quality of chocolate or cocoa powder depends strongly on the amount of shell that is not separated and still mixing on the nibs. Recently, most of the cocoa bean breaking machines are based on the principle of grinding. This leads to some disadvantages as (1) the shells might be not separated from the cocoa kernel after the shattering that results in low efficiency of the cleaning process (<96%); and (2) the nibs are also crushed so much to become smaller so that they are easy to moving out together with the shell in the winnowing step due to the similar density. As a result, the ratio of nibs loss during the cleaning process is very high as around 11.3%. Therefore, the shattering and cleaning process has strongly affected the economic efficiency of cocoa production. One of the new methods for cocoa breaking and winnowing in order to increase the cleanness level and to reduce the nibs loss rate has been developed and studied. The cocoa seeds breaking based on the centrifugal mechanism in combination with the pneumatic cleaning have been conducted to manufacturing breaking and winnowing machine with a capacity of about 80 kg/hour. The experimental results indicate that the efficiency of the cleaning process rises to more than 99% and the ratio of nibs loss reduces to 1.6% only which leads to increase the economic efficiency of the cocoa processing process

MORE ENVIRONMENTAL FRIENDLY METHOD OF LEAD RECYCLING FROM WASTE BATTERY PASTE-AN ELECTROCHEMICAL INVESTIGATION

Joint Research on Environmental Science and Technology for the Eart

Genetic and phenotypic characterizations of two Vietnamese chicken (gallus gallus) breeds: Ho and Dong Tao

Résumé Le Vietnam est situé en Asie du Sud-Est, il est connu comme un pays en développement avec un revenu annuel par habitant de 2 785,72 USD en 2020 et la population du Vietnam a atteint 97 millions d'habitants, la population rurale représentant 63,18% du total. Par conséquent, l'agriculture joue toujours un rôle important dans la stratégie de développement de la nation. L'agriculture assure non seulement la sécurité alimentaire de grandes populations mais contribue également au développement économique du pays. Elle contribue à 14,84% du produit intérieur brut (PIB). Dans le secteur agricole, l'élevage de poulets joue un rôle important, la production annuelle de viande de poulet étant la deuxième après le porc. Le Vietnam est un pays où il y a une grande diversité de races de poulets indigènes, avec environ 21 races publiées. Les systèmes d'élevage utilisant des races de poulets indigènes sont populaires au Vietnam. Au cours de la dernière décennie, le Vietnam a adopté de nombreuses politiques en faveur du développement d'un élevage intensif à grande taille, et de nombreuses races exotiques sont entrées dans le pays. Les races de poulets indigènes ont été négligées pendant longtemps, menant même à la disparition de certaines d’entre elles. Par exemple, la race de poulets Van Phu a été déclarée disparue en 2008 et cette information a été réaffirmée en 2015. Le statut de conservation des races de poulets indigènes du Vietnam est le plus souvent considéré comme « vulnérable », notamment en raison de leur faible capacité de production. Parallèlement à cela, le manque de connaissances sur les pratiques d'élevage, le manque de gestion de l'accouplement et le manque de connaissances sur les caractéristiques génétiques de ces races de poulets rendent difficile l'établissement de stratégies de conservation. Cette thèse est menée sur deux races de poulets indigènes du Vietnam, les poulets Ho et Dong Tao. L'objectif spécifique de la thèse est de fournir des informations détaillées sur les caractéristiques des systèmes d'élevage, les caractéristiques morpho-biométriques et la capacité de production de ces deux races de poulets, afin de proposer de nouvelles stratégies pour la conservation et l'exploitation durable de ces deux races. Une hypothèse est que ces deux races sont élevées dans des systèmes extensifs, sans gestion de l'accouplement. Il pourrait en résulter une diversité génétique réduite et une consanguinité accrue. L'utilisation de la génomique pourrait nous aider à vérifier cette hypothèse et nous permettre de caractériser ces races de poulets au niveau moléculaire. Cette thèse se compose de sept chapitres. Le premier chapitre est une introduction générale. Basé sur une revue de la littérature, il donne un aperçu des informations les plus récentes sur la situation du développement agricole au Vietnam et sur le développement et les changements dans l'élevage de poulets du pays dans les dernières années. Ce chapitre donne également un aperçu général des systèmes de production de poulets existant au Vietnam. Il présente ensuite une vue d'ensemble des races de poulets indigènes du Vietnam, et introduit les recherches sur l'élevage des poulets indigènes et sur les caractéristiques génétiques de ces races de poulets. Enfin, ce chapitre présente les programmes de conservation des poulets indigènes au Vietnam. Le deuxième chapitre présente les objectifs et hypothèses de la thèse Le troisième chapitre décrit les caractéristiques des systèmes d’élevage de poulets Ho et Dong Tao sur la base d'enquêtes auprès de 120 ménages élevant des poulets Dong Tao (sélectionnés au hasard parmi les 1640 disponibles au moment de l’enquête) et de 34 ménages élevant des poulets Ho (soit, de tous les ménages élevant des poulets Ho et ayant accepté l'enquête dans la commune de Ho, province de Bac Ninh, au moment de l'enquête). Le site d'enquête est le lieu d'origine de ces races de poulets, selon les instructions du le Ministère d'Agriculture et Développement rural du Vietnam. Cette étude montre que les poulets Ho et Dong Tao sont élevées dans un système d'arrière-cour, avec des élevages de petite taille, parfois seulement quelques têtes par ménage dans le cas des poulets Ho. Dans l'élevage de poulets de Dong Tao, trois types d'élevage différents apparaissent. Le groupe 1, composé de près de la moitié des éleveurs (45,83%), est semi-intensif avec une tendance vers un élevage intensif. Le groupe 2 se compose de 31,67% des éleveurs, avec un mode d'élevage extensif évoluant vers un élevage semi-intensif. Le groupe 3 se compose des éleveurs restants, pratiquant un élevage extensif. Ces trois groupes sont fondamentalement différents en termes de superficie occupée, de taille d'élevage, de gestion et de pratiques d'élevage. Les éleveurs de poulets Ho et Dong Tao ont tendance à augmenter l'utilisation d'aliments industriels concentrés pour améliorer l'apport de nutriments et améliorer la productivité de l'élevage. Bien que de nombreux éleveurs aient essayé d'améliorer le système d'élevage de ces deux races de poulets, des problèmes persistants sont reportés. Ces deux races de poulets sont réparties dans un espace géographique étroit, les pratiques d'élevage et l'utilisation de la vaccination sont faibles et il manque un protocole de gestion de l'accouplement. Ces problèmes conduisent à une consanguinité accrue dans les populations, à tout le moins à une réduction de la diversité génétique et à une sensibilité croissante aux pathologies. Cette situation augmente le risque de perdre ces deux races. Le quatrième chapitre décrit les caractéristiques morpho-biométriques des deux races de poulets Ho et Dong Tao. Cette étude décrit les dimensions du corps, la couleur de plumes, la couleur des tarses, la couleur du bec et les types de crêtes des poulets Ho et Dong Tao sur 165 individus Ho (42 poules et 123 coqs) et 240 individus Dong Tao (69 coqs, 171 poules) à environ 28 semaines d’âge. La pratique consistant à identifier les caractéristiques morpho-biométriques de ces deux races de poulets est conforme aux directives de la FAO, 2012. Cette étude a montré que les poulets Ho et Dong Tao ont des caractéristiques morpho-biométriques très variées. Les plumes des poulets ont différentes couleurs (couleur blé, brun foncé et brun clair), alors que celles des coqs n’ont que deux couleurs (plumes noires avec lumière bleue, noires avec lumière bronze). Il existe trois types de crêtes, appelés rose, noix et pois. Les tarses des poulets Dong Tao sont de grandes tailles et rouges, ce qui constitue une caractéristique morpho-biométrique spécifique permettant de distinguer cette race de poulets des autres poulets indigènes. Les poulets Ho et Dong Tao ont une taille du corps et un poids élevés. L’étude montre également comment distinguer les deux races de poulets Ho et Dong Tao sur la base d'une combinaison de caractéristiques morpho-biométriques. Parallèlement à ces caractères d’aspect général, ces races sont associées à une faible reproduction et à des difficultés à s'accoupler en raison de leur poids élevé et des tarses trop grands, conduisant à des bris fréquents des oeufs. Le cinquième chapitre s’intéresse à la capacité de production des deux races de poulets Ho et Dong Tao. Cette étude évalue la capacité de croissance, de reproduction, la qualité de la viande et la qualité des œufs de ces deux races de poulets. L'étude a été menée sur 125 poulets purs indigènes pour chaque race (62 coqs et 63 poules Ho ; 61 coqs et 64 poules Dong Tao). Les poulets de chaque race ont été répartis en lots de 25, et on a évalué la capacité de croissance de manière longitudinale pendant 28 semaines. Les performances sur la production de viande et la qualité de la viande ont été mesurées à partir de 12 semaines d'âge (2 individus (1 coq et 1 poule) par lot, sélectionnés au hasard), puis toutes les 4 semaines jusqu'à 28 semaines d'âge. Les performances de reproduction des deux races ont été examinées pendant 52 semaines sur 36 poules Ho et 36 poules Dong Tao. Chaque individu était maintenu dans une cage séparée pour surveiller les performances de reproduction, les poules étaient inséminées artificiellement 1 fois tous les 2 jours, et les œufs fécondés étaient récoltés pour être couvés dans un incubateur automatique. La qualité des œufs a été évaluée sur 108 œufs pour chaque race. Cette étude a montré que les performances de croissance et de reproduction des poulets Ho et Dong Tao étaient faibles. L'efficacité de conversion des aliments de ces deux races de poulets est faible par rapport aux races de poulets de chair commerciales. Il a été prouvé que l'âge d'abattage affectait certaines caractéristiques de performance de la carcasse, ce qui suggère que l'abattage entre 16 et 20 semaines pourrait être amélioré en abattant à 28 semaines. Nous avons constaté que la productivité, la composition des carcasses et la qualité de la viande sont différentes entre les deux races de poulets. Les performances de ponte des deux races étaient faibles, le taux d'éclosion chez les poulets Ho étant inférieur à celui des poules Dong Tao. Les indicateurs de la dureté de la viande, la force maximale de rupture de la coquille et le taux jaune sur albumen des œufs des deux races de poules Ho et Dong Tao sont intéressants. Ces résultats suggèrent de nouvelles recherches pour améliorer l'efficacité de production de ces deux races de poulets, ainsi que d’autres recherches investiguant l’intérêt d’utiliser ces deux races de poulets pour améliorer la qualité de la viande et des œufs des races commerciales de poulets. Le sixième chapitre étudie les caractéristiques moléculaires de 4 races de poulets: les poulets Ho, les poulets Dong Tao, les poulets Mia et les poulets Mong. Cette étude a utilisé une puce de SNPs à haute densité pour analyser 96 échantillons d'ADN, dont 28 échantillons d'ADN de poulets Ho, 32 échantillons d'ADN de poulets Dong Tao, 18 échantillons d'ADN de poulets Mia et 18 échantillons d'ADN de poulets Mong. Cette étude a caractérisé les différences génétiques entre les quatre populations de poulets Ho, Dong Tao, Mia et Mong. Les poulets Ho et Dong Tao sont des groupes séparés, tandis que les populations de poulets Mong et Mia semblent former un groupe. Les résultats de cette étude ont également montré une diversité génétique plus faible chez les poulets Ho et plus élevée chez les poulets Mia. Les poulets Ho et Dong Tao ont un taux de consanguinité élevé, tandis que les poulets Mia ont les taux de consanguinité le plus bas. Le déclin de la diversité génétique et la consanguinité accrue de ces races de poulets est cohérent avec l'hypothèse de la thèse. Dans le même temps, l'utilisation de SNPs à haute densité permet de distinguer ces populations de poulets, ce qui est également cohérent avec l'hypothèse posée au début de cette thèse. Les résultats de cette thèse sont discutés dans le septième chapitre, qui inclut la discussion générale, les conclusions générales et les recommandations pour le futur. Les travaux de cette thèse sont liés à des propositions de conservation, d'exploitation et de développement durable des deux races de poulets Ho et Dong Tao. Ils suggèrent de viser à améliorer les systèmes de production, à renforcer la gestion des accouplements et à accroître l'exploitation de ces races de poulets.Summary Located in Southeast Asia, Vietnam is known as a developing country with a per capita income of USD 2,785.72. In 2020, Vietnam’s population reached 97 millions, of which the rural population accounts for 63.18%. Therefore, agriculture still plays an important role in the development strategy of the nation. Agriculture not only ensures food security for its large populations but also contributes to the country’s economic development. It contributes 14.84% to the gross domestic product (GDP). Chicken farming sector is important and the annual production of chicken meat is second after pork. Diversity of indigenous chicken in Vietnam is remarkable with about 21 breeds. Husbandry systems using indigenous chicken breeds are common in Vietnam. Over the past decade, Vietnam has adopted many policies for the development of intensive large-scale animal husbandry. Many exotic breeds have entered the country. Indigenous chicken breeds have been neglected for a long time, sometimes leading to extinct breeds, such as for example the Van Phu chicken breed, declared extinct in 2008, an information reaffirmed in 2015. The status of indigenous chicken breeds in Vietnam is vulnerable due partly to low production capacity. Along with this, the shortage of knowledge about husbandry practices, mating management, and the genetic characteristics of these chicken breeds make it difficult to establish conservation strategies. This thesis studies two breeds of indigenous chickens in Vietnam: the Ho and Dong Tao chickens. The main objective is to provide detailed information of the characteristics of the breeding system, morpho-biometric characteristics, and production capacity of these two breeds. Furthermore, the thesis aims to propose new strategies for the conservation and sustainable use of these two breeds. The hypothesis is that these two breeds are raised in extensive systems, without mating management. This will result in reduced genetic diversity and increased inbreeding. The use of molecular genetic techniques of high-density SNPs can allow distinguishing these breeds. This thesis is made of seven chapters. The first chapter is a general introduction about the latest updates of agriculture in Vietnam, the development and change of chicken farming in recent years including a general overview of existing chicken production systems and indigenous chicken breeds in Vietnam. The chapter also introduces research on the breeding of indigenous chickens, genetic characteristics of these breeds and conservation programs for indigenous chickens in Vietnam. The second chapter presents the objectives and hypotheses of the thesis. The third chapter describes the characteristics of Dong Tao and Ho chicken farming systems based on surveys of 120 Dong Tao chicken farming households and 34 Ho chicken farming households. The survey site is the origin of these breeds of chickens, according to the instructions of the Ministry of Agriculture and Rural Development of Vietnam. The 120 breeding households are sampled from a total of 1,640 Dong Tao chicken breeding households at the time of the survey. Samples were randomly selected from all villages in Dong Tao commune, Hung Yen province. The survey sample of 34 Ho chicken breeding households is composed of all Ho chicken breeding households that accepted the survey in Ho communes, Bac Ninh province at the time of the survey. This study shows that Ho and Dong Tao chickens are reared in a backyard system, with small-scale rearing (for Ho chicken, rearing typically with only a few heads per household). In the Dong Tao chicken farms, three different types of breeding systems are visible. Group 1, composed of almost half of the farmers (45.83%), is semi-intensive and tends towards intensive farming. Group 2 consists of 31.67% of farmers is extensive farming, and tends to be semi-intensive. Group 3 consists of the remaining farmers who use extensive farming. These three groups are fundamentally different in terms of area, farm size, management, and husbandry practices. Ho and Dong Tao chicken farmers tend to increase the use of concentrated industrial feed to improve nutrient supply and improve breeding productivity. Although many breeders have tried to improve the breeding system for these two chicken breeds, persistent problems are reported. These two breeds of chickens are spread over a narrow geographic space, husbandry practices and vaccination use are weak, and there is a lack of mating management. These issues relate to the possible results of increased inbreeding in the population, reduced genetic diversity, and the risk of losing these two breeds because their reduced adaptability to changing conditions (for example in the case of a disease outbreak). The fourth chapter illustrates morpho-biometric characteristics of the two chicken breeds Ho and Dong Tao. This study describes the body dimensions, feather color, tarsi color, beak color, and crest type of Ho and Dong Tao chickens on 165 individuals Ho chickens (42 cocks and 123 hens) and more than 240 individual Dong Tao chickens (200 cocks, 40 hens) at about 28 weeks of age. The identification of the morpho-biometric characteristics of these two chicken breeds is in line with the guidelines of FAO, 2012. This study shows that Ho and Dong Tao chickens have a variety of morpho-biometric characteristics. Hens have colored feathers (wheat color, dark brown and light brown), cocks have two colored feathers (black feathers with blue light, black with bronze light). There are three types of crests including rose, walnut and polka dot. The tarsi of Dong Tao chickens are large and red, which is a special morpho-biometric characteristic that distinguishes this breed from other indigenous breeds of chickens. Ho and Dong Tao chickens have large body size and body weight. The results of the research also concern the diversity of the genetic characteristics of these two breeds of chickens based on the introduced phenotypic diversity. Along with this is the association with poor reproduction and they have difficulty to mate due to their heavy weight and too large tarsi. It is possible to distinguish the two breeds Ho and Dong Tao based on a combination of morpho-biometric characteristics. The fifth chapter is related to the production capacity of the two chicken breeds Ho and Dong Tao. This study evaluated the growth capacity, reproduction, meat quality and egg quality of these two breeds. The study was conducted on 125 pure indigenous chickens for each breed, Ho chickens: 62 cocks and 63 hens and Dong Tao chickens: 61 cocks and 64 hens. For each breed, the chickens were randomly split into batches of 25 chickens, and their growth capacity was assessed during 28 weeks. The performance on meat productivity and meat quality was carried out from 12 weeks of age (2 individuals: 1 cock and 1 hen for a batch, randomly selected samples), and every 4 weeks until the age of 28 weeks. The reproductive performances of laying hens were measured during 52 weeks on 36 Ho and 36 Dong Tao hens. Each individual was kept in a separate cage to monitor breeding performance, hens were artificially inseminated once every 2 days to collect embryonic eggs for hatching chicks. The hatching process was carried out in an automatic incubator. Egg quality was assessed on 108 eggs for each breed. This study showed that the growth and reproduction performances of Ho and Dong Tao chickens were poor. The feed conversion efficiency of these two breeds of chickens was low compared to commercial broiler breeds. Slaughter age had been shown to affect certain carcass performance characteristics, suggesting that slaughter at 16 to 20 weeks may be better than at the usual age of 28 weeks. We found that productivity, carcass composition and meat quality are different between the two breeds of chickens. The laying performance of both breeds was low, the hatching rate in Ho hens was lower than that of Dong Tao hens. The indicators of meat hardness, max shell strength and yolk rate per albumen of eggs of two breeds of chickens Ho and Dong Tao were interesting. These results suggest research to improve the production efficiency of these two breeds of chickens, as well as research for the use of these two breeds of chickens in the idea of improving the quality of meat and eggs in commercial chicken breeds. The sixth chapter studies the molecular genetic characteristics of 4 breeds of chickens, including Ho chickens, Dong Tao chickens, Mia chickens, and Mong chickens. This study used a high-density SNP molecular genetics technique to analyze 96 DNA samples, including 28 Ho, 32 Dong Tao, 18 Mia, and 18 Mong. This study presented the genetic differences between the four populations of Ho, Dong Tao, Mia, and Mong chickens. The populations of Ho and Dong Tao chicken were in separate groups, while that of Mong and Mia had been combined. The results of this study also showed that the polymorphim was the lowest for Ho chickens and the highest for Mia chickens. Ho and Dong Tao chickens had a high inbreeding rate, while Mia chickens had the lowest inbreeding rate. The decline in genetic diversity and increased inbreeding of these chicken breeds were consistent with the thesis hypothesis. At the same time, the use of the molecular genetic technique of high-density SNPs makes it possible to distinguish these chicken populations, which is also consistent with the hypothesis posed at the beginning of this thesis. The results of this thesis have been reported in the seventh chapter, including general discussions, general conclusions, and recommendations for the future. The achievements of this thesis are related to proposals for conservation, exploitation and sustainable development of the two breeds of chickens Ho and Dong Tao. It aims to improve production systems, strengthen mating management and increase the exploitation of these chicken breed

日本とベトナムにおける大気中アンモニアガスの動態と濃度支配要因に関する研究

Human & pet could be a great parameter to account for NH3(g) conc. - Polluted river is an important source unheard of in urban area. - NH3(g) conc. indicated lower level in summer than other seasons北九州市立大