Oxidation-induced changes in mechanical properties of silicon nitride ceramics

The effect of oxidation on the room-temperature mechanical properties of four different silicon nitride ceramics is investigated. The strength and the elastic modulus of the whole material and the hardness, the fracture toughness and the elastic modulus of the internal region (without surface oxide layer) are determined for the materials oxidized at temperatures up to 1400°C. It is found that the fracture toughness decreases during oxidation at 1000°C. Reduction of the elastic modulus of the materials oxidized at 1400°C is also observed. A part of the changes in the mechanical properties is interpreted by the changes in the phase composition

Pipeline mode in C-based direct hardware implementation

In this paper a methodology is presented that enables the pipeline function of hardware blocks created by C-based direct hardware design. The method is embedded into the C-based design methodology worked out by the authors earlier. This pipeline enabling method is rather flexible, needs no special efforts. With the help of a simple state-machine-based entity, blocks of different execution times can build up the pipeline, even with data-dependent duration. A data-spreading technique solves data consistency. Pipeline sectioning - chosing the right and balanced granularity versus pipelining overhead - is an optimisation matter. Simulation results prove the correctness of the method

Feladatfüggő felépítésű többprocesszoros célrendszerek szintézis algoritmusainak kutatása = Research of synthesis algorithms for special-purpose multiprocessing systems with task-dependent architecture

Új módszert és egy keretrendszert fejlesztettünk ki olyan speciális többprocesszoros struktúra tervezésére, amely lehetővé teszi a pipeline működtetést akkor is, ha a feladat-leírásban nincs hatékonyan kihasználható párhuzamosság. A szintézis egy magas szintű nyelven (C, Java, stb.) adott feladatleírásból indul ki. Ezután dekompozíciós algoritmus megfelelő szegmenseket képez a program alapján. A szegmensek kívánt száma, a szegmenseket megvalósító processzorok főbb tulajdonságai és a becsült kommunikációs időigények megadhatók bemeneti paraméterekként. Kedvező pipeline felépítés céljából a pipeline adatfolyamok magas szintű szintézisének (HLS) módszertanát alkalmaztuk. Ezek az eszközök az ütemezés és az allokáció révén kísérlik meg az optimalizálást a szegmensekből képzett adatfolyam gráfon. Ezért a kiadódó többprocesszoros felépítés nem egy uniformizált processzor-rács, hanem a megoldandó feladatra formált struktúra, így feladatfüggőnek nevezhető. A módszer modularitása lehetővé teszi a dekompozíciós algoritmusnak és a HLS eszköznek a cseréjét, módosítását az alkalmazási igényektől függően. A módszer kiértékelése céljából olyan HLS eszközt alkalmaztunk, amely a kívánt pipeline újraindítási periódust bemeneti adatként tudja kezelni, és processzorok között egy optimalizált időosztásos, arbitráció-mentes sínrendszert hoz létre. Ebben a struktúrában a kommunikáció szervezéséhez nincs szükség külön szoftver támogatásra, ha a processzorok képesek közvetlen adatforgalomra. | A new method and a framework tool has been developed for designing a special multiprocessing structure for making the pipeline function possible as a special parallel processing, even if there is no efficiently exploitable parallelism in the task description. The synthesis starts from a task description written in a high level language (C, Java, etc). A decomposing algorithm generates proper segments of this program. The desired number of the segments, the main properties of the processor set implementing the segments and the estimated communication time-demand can be given as input parameters. For constructing a pipeline structure, the high-level synthesis (HLS) methodology of pipelined datapaths is applied. These tools attempt to optimize by scheduling and allocating the dataflow graph generated from the segments Thus, the resulted structure is not a uniform processor grid, but it is shaped depending on the task, i.e. it can be called task-dependent. The modularity of the method permits the decomposition algorithm and the HLS tool to be replaced by other ones depending on the requirements of the application. For evaluating the method, a specific HLS tool is applied, which can accept the desired pipeline restart time as input parameter, and generates an optimized time shared simple arbitration-free bus system between the processing units. Therefore, there is no need for extra efforts to organize the communication, if the processing units can transfer data directly

HIGH-LEVEL SYNTHESIS USING PREDEFINED IP-S

In this paper, an algorithm is presented for decomposing a system into IP (Intellectual Property) functional units. The system to be decomposed is characterized by a complete cover of the set of its behavioral datapath operations. Such a cover is obtainable at the allocation stage of a high-level synthesis procedure. Each block of the cover represents a subset of behavioral operations, which are non-concurrent, i.e., are executable by the same real resource (processor). Each IP - as a real resource - is assumed to be specified also by a subset of behavioral operations, the execution of which is possible and preferred by applying this IP. The quality constraints of the decomposition are handled as a weighted composition of several criteria, which may characterize a solution (degree of reuse, weighted sum of several cost parameters, etc.). Since the problem is NP-complete \citeDeMicheli94, the quality of the results is illustrated and evaluated on a widely used benchmark example of practical size

Foreign body impaction in the sigmoid colon

Foreign body ingestion is a common clinical problem in early childhood. However, it may occur even in adults, unknowingly. Most ingested foreign bodies entering the stomach pass through the gastrointestinal tract uneventfully. Here we report on a 13-year-old boy who presented with chronic abdominal pain, weight loss and occult gastrointestinal bleeding for 6 mo. Colonoscopy was negative; however, a ballpoint pen was impacted in the sigmoid region. Subsequently, the child admitted swallowing a pen as a 20-euro bet 6 mo previously. Crohn's disease is a chronic relapsing inflammatory gastrointestinal disease. It is often difficult to diagnose due to the fact that there is no single pathognomonic sign or symptom. This case is a description of an adolescent with chronic gastrointestinal symptoms due to a foreign body. Therefore, an ingested foreign body should be included in the differential diagnostic procedure related to gastrointestinal symptoms

Új rendszerszintű szintézis algoritmusok kutatása a software fejlesztés elveinek és módszertanának kiterjesztése révén = Research for new algorithms in system level synthesis by extending the principles and methodology of software development

Optimális és közelítő algoritmusok a hardver-szoftver partícionálásra Új gráfelméleti modellt dolgoztunk ki, amely az ismert modellekkel szemben matematikailag jól kezelhető és gyakorlatban használható partícionáló algoritmusok készíthetők hozzá. Új komponens alapú hardver-szoftver együttes tervezési módszertan Az új módszertan lehetővé teszi összetett hardver-szoftver rendszerek tervezésének korai szakaszában egy szimulálható prototípus egyszerű létrehozását. Ez a megközelítés a szoftver technológia területén elterjedt komponens alapú tervezést általánosítja hardver komponensekre is, így a tervezőnek csak a funkcionalitásra kell koncentrálnia. Szisztematikus eljárás magas szintű nyelven megirt algoritmusból uniformizált hardver felépítés közvetlen generálására Az eljárással alkalmazás- specifikus hardver képezhető magas szintű (C) nyelven írt forráskód alapján. Kiválasztható szoftver specifikációs részeket hardverré lehet lefordítani anélkül, hogy a forráskódban lényeges változtatást kellene tenni. Új módszer komplex és adaptálható funkcionális egységekből (IP-kből) történő rendszerszintézisre A módszer egyaránt képes kezelni előre megadott és a tervezés során kiadódó IP-ket. Egyaránt lehetséges az időbeli átfedésen alapuló allokáció optimális és közelítő végrehajtása a szükséges IP-k számának minimalizálása mellett, figyelembe véve a költséget és a funkcionális egységek ismételt felhasználását (reuse). | Optimal and approaching algorithms for the hardware-software partitioning A new graph model has been elaborated, which -compared with earlier models in the literature- provides mathematically easy-to-use practical partitioning algorithms. New methodology for component-based hardware-software codesign The new method makes possible to construct an easy-to-simulate prototype on the early design stage of hardware-software systems. This approach generalizes the component-based software design concept to hardware components, as well. Therefore, the designer may focus only on the functionality. Systematic procedure for the direct converting of algorithms described in a high-level programming language into a uniform hardware structure A procedure has been developed which defines an application-specific hardware structure from a source code written in the high-level language C. Parts of the software specification can be selected for converting into hardware without any significant changes in the source code. New method for system-level synthesis applying complex and adaptable functional components (IPs) The method can handle complex functional units (IPs) both given in advance and defined during the design. Based on the time-concurrence, the allocation phase can provide both optimal and approaching solutions for minimizing the number of IPs by considering the cost and reuse

Korszerű kerámiák újszerű szerkezettel = Advanced Ceramics with Novel Structure

A kutatás távlati célja az volt, hogy olyan kerámikus alapú kompozitok kifejlesztésének magalapozásához járuljunk hozzá, amelyek tulajdonságai felülmúlják még a jelenleg ismert korszerű kerámiákat is, képesek megfelelni komplex igénybevételeknek. A vizsgált kompozitok valamelyik karbon módosulatot tartalmazták szilícium nitrid mátrixban, gáznyomású szintererelést, izosztatikus melegsajtolást és plazma szinterelést alkalmaztunk. Elektronmikroszkópos és röntgendiffrakciós szerkezetvizsgálatokat végeztünk, mértük a mechanikai sajátságokat, a fajlagos villamos vezetőképességet, egyes termikus jellemzőket. Az eredmények főbb vonásait magyarázza az a feltevés, hogy karbon nanocső, vagy korom, vagy grafit adalék és a kerámia részecskék közötti vonzás gyenge, ebből következik, hogy a rugalmassági modulust a sűrűség meghatározza, a villamos vezetőképesség pedig attól függ, hogy a kerámia-kerámia kötések kiépülése közben hol van üres hely a nanocsövek részére. Viszont fellép vonzás a fóliásított grafit nanolemezei és a kerámia részecskék között, ennek hatására a kopás csökken, a vezetőképesség koncentrációfüggése gyengül | The aim of the project was to contribute to the basic knowledge necessary to the development of ceramic composites withstanding to complex hits. The examined composites contained silicon nitride as matrix and one of the modifications of carbon as additive. The finishing step of processing was gas pressure sintering (GPS), hot isostatic pressing (HIP) or spark plasma sintering (SPS). The structure was studied by electron microscopy and X-ray diffraction, mechanical properties, specific electrical conductivity and some thermal characteristics were determined. The main features of the behavior of studied composites can be explained by supposing that the interaction between the ceramic particles and carbon nanotubes, or carbon black, or graphite is weak. In this case the modulus of elasticity is depends only on the density, and the electrical conductivity is controlled by the shape of the space between the ceramic particles. On the other hand, attractive force occurred between the ceramic particles and exfoliated graphite sheets, consequently the wear of this composites is weaker, its conductivity is smaller than that of materials containing the other carbonaceous modifications