Development of reduced polynomial chaos-Kriging metamodel for uncertainty quantification of computational aerodynamics

2018 Summer.Includes bibliographical references.Computational fluid dynamics (CFD) simulations are a critical component of the design and development of aerodynamic bodies. However, as engineers attempt to capture more detailed physics, the computational cost of simulations increases. This limits the ability of engineers to use robust or multidisciplinary design methodologies for practical engineering applications because the computational model is too expensive to evaluate for uncertainty quantification studies and off-design performance analysis. Metamodels (surrogate models) are a closed-form mathematical solution fit to only a few simulation responses which can be used to remedy this situation by estimating off-design performance and stochastic responses of the CFD simulation for far less computational cost. The development of a reduced polynomial chaos-Kriging (RPC-K) metamodel is another step towards eliminating simulation gridlock by capturing the relevant physics of the problem in a cheap-to-evaluate metamodel using fewer CFD simulations. The RPC-K metamodel is superior to existing technologies because its model reduction methodology eliminates the design parameters which contribute little variance to the problem before fitting a high-fidelity metamodel to the remaining data. This metamodel can capture non-linear physics due to its inclusion of both the long-range trend information of a polynomial chaos expansion and local variations in the simulation data through Kriging. In this thesis, the RPC-K metamodel is developed, validated on a convection-diffusion-reaction problem, and applied to the NACA 4412 airfoil and aircraft engine nacelle problems. This research demonstrates the metamodel's effectiveness over existing polynomial chaos and Kriging metamodels for aerodynamics applications because of its ability to fit non-linear fluid flows with far fewer CFD simulations. This research will allow aerospace engineers to more effectively take advantage of detailed CFD simulations in the development of next-generation aerodynamic bodies through the use of the RPC-K metamodel to save computational cost

Die kompilierende Gesellschaft und ihre musikalischen Sammeldrucke in der ersten Hälfte des 16. Jahrhunderts im deutschsprachigen Raum

Abstract Der Übergang vom Spätmittelalter zur Frühen Neuzeit ist gekennzeichnet durch politische, soziologische, sowie geistes- und kulturwissenschaftliche Veränderungen. Vor diesem Hintergrund formierte sich in den aufstrebenden Handelszentren des deutschsprachigen Raumes in der ersten Hälfte des 16. Jahrhunderts, die erstarkende Mittelschicht des Bürgertums. Dieser Wandel der (musikrezipierenden) Gesellschaft brachte einen Wandel des Stellenwertes von eigenständiger Musikpraxis – maßgeblich beeinflusst durch das Werk mit dem Titel Il libro del Cortegiano, das von Baldesar Castiglione verfasst und im Jahr 1528 in Italien gedruckt wurde – mit sich. Phänomene, wie die Motivation der bürgerlichen Mittelschicht das hohe Bildungsniveau nach aristokratischem Vorbild nachzuahmen einerseits – andererseits die Erfindung des typographischen Buchdrucks sowie die Umlegung dieses Verfahrens auf den Notendruck, aber auch eine verstärkte Sammelleidenschaft in der ersten Hälfte des 16. Jahrhunderts (die sich in der Anlage von Kuriositätenkabinetten abzuzeichnen begann), begünstigten die Entstehung und Nachfrage nach gedruckten, musikalischen Anthologien. Diese Sammeldrucke, die musikalische Stücke mehrerer Komponisten in einem Band vereinten, erfreuten sich großer Beliebtheit, was die vielen Fortsetzungen einzelner Kompilationen bezeugen. Neben den Komponisten oder den Druckern, gewann im Rahmen der Produktion auch die Person des Herausgebers zunehmend an Bedeutung und übernahm in weiterer Folge die Rolle des Trendsetters, der mit seiner Selektion den (Musik-) Geschmack der Zeit mitbestimmte. Georg Forster, Hans Ott, Sigmund Salminger und Wolfgang Schmeltzl zählen zu den Personen im süddeutschen Sprachraum, denen eindeutig eine Kompilatoren- bzw. Herausgabetätigkeit nachgewiesen werden kann und diese als erfahrene Geschäftsmänner musizierfreudige Konsumenten mit der neuesten Auswahl an (überwiegend weltlichen und in der Landessprache textierten) Stücken versorgten. Untersucht man dabei einen Querschnitt von Kompilationen wird der Umstand deutlich, wie stark die Anlage dieser bereits einem Konzept unterlag und die Herausgeber gezielt Marketingstrategien anwandten, um ihre Produkte einem kauffreudigen Publikum zu vermitteln

La huerta agroecológica como eje central en los encuentros de niños horticultores

Los encuentros de niños horticultores surgen a partir del trabajo que realiza el programa Pro-Huerta con las escuelas de la zona de influencia de la Unidad de Extensión INTA Guatraché,provincia de La Pampa. Esta experiencia desarrolla en conjunto procesos de enseñanza y extensión por parte de los docentes y técnicos involucrados y se realiza una vez por año en el mes de noviembre. Durante el transcurso del año existe un trabajo conjunto en la huerta escolar con todo su manejo agroecológico y ello es mostrado en esta instancia. Además de esto, cada escuela presenta lo propio de su localidad, como por ejemplo fábricas, construcciones antiguas, emprendimientos, distintas producciones principales y alternativas, entre otros. Los niños comparten distintas actividades en la huerta y transitan un año donde aprenden a hacer la huerta agroecológica y comprenden que en el esfuerzo y el trabajo está luego la recompensa de cosechar su propio alimento libre de residuos tóxicos.Eje: B5 Sistemas de conocimiento (Relatos de experiencias)Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Cheetah-cub-S: Steering of a Quadruped Robot using Trunk Motion

In Cheetah-cub-S we realized an efficiant concept by implementing a spine-like structure with one DoF into a quadruped, modular and mobile platform. We increased maneuverability dramatically compared to a robot with rigid spine, while keeping controlling effort low by using intelligent mechanics. Therefore, it is possible to steer via trunk motion without changing the gait or corresponding parameters. The robot weights 1160 g at 0.1 m (height), 0.105 m (width) and 0.205 m (length). Based on qualitative tests, it is able to run 0.36 m/s and turn within a radius of 0.51 m (equivalent to 2.48 body lengths) at 0.31 m/s (equivalent to 34/s). Furthermore, we could steer the quadruped around three objects in a 7.13 m (23 s at 0.31 m/s) slalom within our test area. Due to its modularity, Cheetah-cub-S is a versatile mobile platform and components such as the spine segment, legs, motors or steering mechanism can be exchanged

Stoichiometries of U2AF35, U2AF65 and U2 snRNP reveal new early spliceosome assembly pathways

The selection of 3' splice sites (3?ss) is an essential early step in mammalian RNA splicing reactions, but the processes involved are unknown. We have used single molecule methods to test whether the major components implicated in selection, the proteins U2AF35 and U2AF65 and the U2 snRNP, are able to recognize alternative candidate sites or are restricted to one pre-specified site. In the presence of adenosine triphosphate (ATP), all three components bind in a 1:1 stoichiometry with a 3?ss. Pre-mRNA molecules with two alternative 3?ss can be bound concurrently by two molecules of U2AF or two U2 snRNPs, so none of the components are restricted. However, concurrent occupancy inhibits splicing. Stoichiometric binding requires conditions consistent with coalescence of the 5? and 3? sites in a complex (I, initial), but if this cannot form the components show unrestricted and stochastic association. In the absence of ATP, when complex E forms, U2 snRNP association is unrestricted. However, if protein dephosphorylation is prevented, an I-like complex forms with stoichiometric association of U2 snRNPs and the U2 snRNA is base-paired to the pre-mRNA. Complex I differs from complex A in that the formation of complex A is associated with the loss of U2AF65 and 3