Avoiding diamonds in desynchronisation

The design of concurrent systems often assumes synchronous communication between different parts of a system. When system components are physically apart, this assumption becomes inappropriate. Desynchronisation is a technique that aims to implement a synchronous design in an asynchronous manner by placing buffers between the components of the synchronous design. When queues are used as buffers, the so-called ‘diamond property’ (among others) ensures correct operation of the desynchronised design. However, this property is difficult to establish in practice. In this paper, we give sufficient and necessary conditions under which a concrete synchronous design (i.e., without the unobservable action) is equivalent to an asynchronous design and formally prove that the diamond property is no longer needed for desynchronisation when half-duplex queues are used as a communication buffer. Furthermore, we discuss how the half-duplex condition can be further relaxed when the diamond property can be partially guaranteed. To illustrate how this theory may be applied, we desynchronise the synchronous systems that are synthesised using supervisory control theory

Transport van granulair bodemmateriaal: Een onderzoek naar transport bij lage hydraulische belasting

Vloeistofmechanica van de TU Delft. De experimenten zijn uitgevoerd onder gelijke condities als bij de onderzoeken van Paintal (1969) en De Boer (1998). Bij de onderzoeken is dezelfde bodemopbouw, hetzelfde bodemmateriaal en dezelfde aanleg van het testbed gebruikt. De meettechnieken waren bij de onderzoeken verschillend, maar hadden als uitgangspunt dezelfde definitie van transport: het volume bodemmateriaal dat door een raai verplaatst per eenheid van breedte en per tijdseenheid. De experimenten die in dit onderzoek zijn uitgevoerd leveren informatie op over de oorzaken van de verschillen tussen de resultaten van onderzoeken van Paintal (1969) en De Boer (1998). De resultaten van de experimenten van dit onderzoek leiden tot de volgende coclusies over de invloedsfactoren: - De vorm van het bodemmateriaal heeft geen invloed op het transport bij de hydraulische belastingen en het bodemmateriaal die in dit onderzoek zijn toegepast. - Gedurende een meting verandert de hoeveelheid transport in de tijd, er treedt een rijpingsproces op. Het bed stelt zich in op de belasting waardoor geleidelijk het transport daalt tot een constante waarde. Bij de experimenten van dit onderzoek was in 90% van de gevallen het transport tijdens het rijpingsproces één tot zes keer hoger dan na het rijpingsproces. De resultaten van de verschillende onderzoeken zijn vervolgens vergeleken. Dit heeft geleid tot de volgende conclusies: - De mobiliteitsparameter is in het onderzoek van Paintal (1969) en het onderzoek van De Boer (1998) verschillend gedefinieerd. De hydraulische belasting op het bodemmateriaal is in de mobiliteitsparameter verwerkt met de bodemschuifspanning ( b). De schuifspanning die door de stroming op de bodem wordt uitgeoefend is afhankelijk van de ruwheid van de bodem. Deze ruwheid kan vervolgens worden gesplitst in de ruwheid van het bodemmateriaal en de ruwheid van de vorm van het bed. Bij het onderzoek van Paintal is alleen de schuifspanning in de mobiliteitsparameter verwerkt die afhankelijk is van de ruwheid van het bodemmateriaal. Bij het onderzoek van De Boer is de schuifspanning in de mobiliteitsparameter verwerkt van de bodem. Het verschil in transport kan worden verminderd door dezelfde schuifspanning te verwerken in de mobiliteitsparameter. - De transportparameter is in het onderzoek van Paintal (1969) en het onderzoek van De Boer (1998) gelijk gedefinieerd: het volume bodemmateriaal dat door een raai verplaatst per eenheid van breedte en eenheid van tijd. Bij het onderzoek van De Boer wordt echter het transport onderschat door het transport te meten over bijna de gehele breedte van de goot. De experimenten zijn bij het onderzoek van De Boer uitgevoerd in een smalle kantelgoot (B/h=2). De invloed van de wanden op de stroming is niet te verwaarlozen; de snelheid van de stroming is bij de wanden lager dan in de as van de goot. Het transport van bodemmateriaal is sterk afhankelijk van de snelheid van de stroming. De mobiliteitsparameter wordt in het onderzoek gerelateerd aan het snelheidsprofiel in de as van de goot; hierdoor wordt minder transport gemeten dan representatief is bij de mobiliteitsparameter. Dit leidt tot de volgende hoofdconclusie: De verschillen tussen de resultaten van de onderzoeken van Paintal (1969) en De Boer (1998) zijn te verklaren met de verschillen in meettechnieken en definities. De resultaten van het onderzoek van De Boer onderschatten het transport en kunnen hierdoor niet worden gebruikt om het transport van bodemmateriaal te voorspellen. Met de resultaten van de onderzoeken van Paintal en Forschelen (1999) kan het transport van bodemmateriaal wel worden voorspeld. De resultaten van de onderzoeken van Paintal en van Forschelen verschillen afhankelijk van de gebruikte definitie van de mobiliteitsparameter. Bij een mobiliteitsparameter gerelateerd aan de bodemschuifspanning komen de resultaten van de onderzoeken van Paintal en van Forschelen overeen. Bij een mobiliteitsparameter gerelateerd aan de korrelschuifspanning (schuifspanning gerelateerd aan de ruwheid van de korrels) komen de resultaten niet overeen; het transport van volume bodemmateriaal is factor twee tot vijf lager bij metingen van het onderzoek van Paintal ten opzichte van de metingen van het onderzoek van Forschelen.Hydraulic EngineeringCivil Engineering and Geoscience

Effect of residual stress on the delamination response of film-substrate systems under bending

The effect of residual stress on the delamination behaviour of thin films is examined under four-point bending. Elastic film-substrate systems with and without the addition of a superlayer are analysed by constructing closed-form expressions for the energy release rate at steady-state delamination. The analytical results obtained with these expressions are compared to finite element results based on cohesive zone modelling, showing an excellent agreement. The closed-form expressions correctly reduce to simpler forms for film-substrate systems without residual stresses, and further include the special case of spontaneous delamination under the presence of a critical residual stress only. The closed-form expression for the elastic film-substrate system without a superlayer is used for indicating errors in alternative analytical expressions presented in the literature. Subsequently, the contribution of substrate plasticity to the delamination resistance is studied by means of finite element analyses for a range of (relative) film thicknesses and various values of the (relative) interfacial strength. For a compressive residual stress the delamination response typically is characterised by a transition from large scale yielding to small scale yielding under increasing film thickness, while for a tensile residual stress the limit of small scale yielding may not be reached at large film thickness when the interfacial strength is relatively high. Furthermore, stress relaxation induced by large scale yielding diminishes the influence of the residual stress on the delamination resistance under bending

Validation of a Non-invasive Measuring Method to Determine the Arc Position of an Axially Blown Switching Arc

Today’s research on circuit breaker concepts for alternative insulation and quenching gases is focused on the understanding of the physical processes during a switching process as well as the interaction of the blow gas flow and the switching arc. In order to determine these influences a non-invasive measuring method is established which allows the determination of the spatial arc resistance distribution of an axially blown switching arc to gain a deeper understanding of the cooling processes. In addition, this system is capable of detecting the position of the switching arc by means of trilateration with a measurement system consisting of multiple capacitive field probes. The measurement system is adapted to a laval nozzle geometry and investigations in nitrogen are performed. The results of these investigations are compared to basic optical investigations on switching arcs within this laval nozzle to validate the applicability of the assumptions made for the position determination