Simulation of the nucleation of the precipitate Al3Sc in an aluminum scandium alloy using the kinetic monte carlo method

This paper describes the simulation of the phenomenon of nucleation of the precipitate Al3Sc in an Aluminum Scandium alloy using the kinetic Monte Carlo (kMC) method and the density-based clustering with noise (DBSCAN) method to filter the simulation data. To conduct this task, kMC and DBSCAN algorithms were implemented in C language. The study covers a range of temperatures, concentrations, and dimensions, going from 573K to 873K, 0.25% to 5%, and 50x50x50 to 100x100x100. The Al3Sc precipitation was successfully simulated at the atomistic scale. DBSCAN revealed to be a valorous aid to identify the precipitates. The achieved results are in good agreement with those reported in the literature, but we went deeper in the evaluation of the influence of all the simulation and analysis parameters

Simulation of precipitation in an aluminum scandium alloy using kinetic Monte Carlo and DBSCAN algorithms

The present paper reports the precipitation process of Al3Sc structures in an aluminum scandium alloy, which has been simulated with a kinetic Monte Carlo (kMC) method. The kMC implementation is based on the vacancy diffusion mechanism. To filter the raw data generated by the kMC simulation, the density-based clustering with noise (DBSCAN) method was employed. kMC and DBSCAN algorithms were implemented in the C language. The undertaken simulations were conducted in the SeARCH cluster at the University of Minho. The study covers temperatures, concentrations, and dimensions, ranging from 578K to 873K, 0.25% to 5%, and 50x50x50 to 100x100x100. The Al3Sc precipitation was successfully simulated at the atomistic scale. DBSCAN revealed to be a valorous aid to identify the precipitates. The achieved results are in good agreement with those reported in the literature, but we went deeper in the evaluation of the influence of all the simulation and analysis parameters. A parallel version of the kMC algorithm using OpenMP was evaluated, which has not proved advantageous compared to the optimized sequential implementation

Parallelization of kinetic Monte Carlo algorithm to simulate AL3Sc precipitation

The present paper reports the precipitation process of Al3Sc structures in an aluminum scandium alloy, which has been simulated with a synchronous parallel kinetic Monte Carlo (spkMC) algorithm. The spkMC implementation is based on the vacancy diffusion mechanism. To filter the raw data generated by the spkMC simulations, the density-based clustering with noise (DBSCAN) method has been employed. spkMC and DBSCAN algorithms were implemented in the C language and using MPI library. The simulations were conducted in the SeARCH cluster located at the University of Minho. The Al3Sc precipitation was successfully simulated at the atomistic scale with the spkMC. DBSCAN proved to be a valuable aid to identify the precipitates by performing a cluster analysis of the simulation results. The achieved simulations results are in good agreement with those reported in the literature under sequential kinetic Monte Carlo simulations (kMC). The parallel implementation of kMC has provided a 4x speedup over the sequential version

Simulation of the nucleation of the precipitate Al3Sc in an Aluminum Scandium alloy using the kinetic Monte Carlo method

Dissertação de mestrado em Micro/Nano TecnologiasAs estruturas de precipitados desempenham uma função fundamental nas ciências dos materiais devido à capacidade de obstruir o movimento de deslocamentos dentro do material. Esta tese de mestrado debruça-se sobre uma aplicação baseada na mecânica estatística, nomeadamente o método Monte Carlo, no estudo e previsão do fenómeno de precipitação em ligas de alumínio. A liga de alumínio em estudo é a liga alumínio escândio. Esta tese aborda temas como a mecânica computacional, mecânica estatística, ciências dos materiais, difusão, e ainda métodos de mineração de dados (data mining). A tese descreve as condições que influenciam a precipitação e como controlar este fenómeno. O resultado desta tese é um conjunto de aplicações de software que permitem (i) efetuar a simulação de Monte Carlo, (ii) analisar os resultados usando a técnica de mineração DBSCAN e (iii) comparar os resultados da simulação com a teoria clássica da nucleação. Os resultados práticos obtidos com estas aplicações são: - Relatórios da simulação, da análise dos clusters/precipitados com o algoritmo DBSCAN e da aplicação da teoria clássica da nucleação; - Ficheiros para visualização 3D da simulação (em vários pontos ao longo do tempo); - Ficheiros para visualização 3D dos precipitados. Larry Gonick é um cartoonista que desenhou cartoons para a revista Discover. É autor de um vasto conjunto de livros das quais quero mencionar: “The Cartoon Guide to Statistics” da qual esta figura foi retirada e que me parece adequado na forma como ilustra vários temas que esta tese aborda: estatística, aleatoriedade, “salto” e “barreira”.Precipitate structures play a fundamental function in the material science due to the capacity of representing strong obstacles for dislocations movements within the material. This master thesis focuses on the elaboration and application of mechanical statistics knowledge, namely the kinetic Monte Carlo method, on the study and prediction of the phenomenon of precipitation in an aluminum alloy. The alloy under analysis is the aluminum scandium alloy. This thesis tackles subjects such as computational mechanics, mechanical statistics (the kinetic Monte Carlo method), material science, the precipitation phenomenon, the diffusion phenomenon, what influences this phenomenon and how to control it and also predict it, as well as data mining (namely clustering). The outcome of this thesis is a set of software applications that allow (i) to perform Monte Carlo simulations, (ii) to analyze the results using the DBSCAN clustering technique, and (iii) to compare the simulation results with the classical nucleation theory. Practical results obtained with these applications are: - Reports about the simulation, the analysis of clusters/precipitates with DBSCAN algorithm, and the application of the classical nucleation theory; - Files for 3D visualization of the simulation (at various points over time); - Files for 3D visualization of the precipitates. Larry Gonick is a cartoonist that sketched the bimonthly “Science Classics” cartoon for the science magazine Discover besides being the author of several books as for example: The Cartoon Guide to Statistics. The figure above was taken from this book and by which I do think it is very adequate in illustrating subjects addressed by this thesis, such as statistics, randomness, jump and barrier

Análise do posicionamento de indústrias calçadistas na região de Franca

Este estudo analisa estratégias de posicionamento da indústria calçadista da região de Franca (SP) com relação ao mercado interno. O trabalho apresenta um panorama da indústria calçadista nacional; em seguida, são apresentados os resultados de uma pesquisa empírica empreendida com empresas da região. Uma análise de conglomerados permitiu identificar quatro diferentes grupos de empresas com base em cinco variáveis (preços praticados, custos de produção, qualidade dos produtos, tecnologia de produção e capacidade de inovação), utilizando três diferentes estratégias: foco no segmento de calçados masculinos para um público de renda baixa (grupo 1), baixo custo (grupos 2 e 3), e diferenciação por meio de produtos de melhor qualidade e preços mais altos (grupo 4). Ao final, foram sugeridas alternativas estratégicas para as empresas consideradas em posição desfavorável em comparação às concorrentes.This study analyzes the footwear industry in Franca region (SP), with regard to positioning strategies in the domestic market. An overview of the national footwear industry is followed by results of an empirical research performed with shoe manufacturers from the region of Franca. A cluster analysis resulted in a four group classifi cation based on fi ve variables (prices, production costs, product quality, production technology and innovation capacity). Groups are characterized by the use of one of the following strategies: focus on the male shoe low income segment (group 1); low costs (groups 2 and 3); and differentiation by means of high quality products at higher prices (group 4). In closing, strategic alternatives were suggested to firms considered in an unfavorable position compared to their competitors

Uma abrangência tipológica de elementos da música popular brasileira no Chôros Nº 10, de Heitor Villa-Lobos

Este artigo pretende identificar, dentro da obra Chôros Nº 10, para orquestra e coro misto (1926), de Heitor Villa-Lobos, os tipos de elementos da música popular brasileira usados, e como os mesmos se dispõem, organizam e interagem, procurando demonstrar a relevância desses elementos no processo de criação do compositor. Na literatura musicológica ainda há muito espaço para se discutir sobre a amplitude da influência das manifestações populares na obra de Villa-Lobos. Este artigo, portanto, pretende servir como incentivo e desafio para que mais e mais se escreva sobre um assunto complexo e cativante: a música popular e sua simbiose com a música erudita.  

A aprendizagem das habilidades auditivas: um meio e um fim na aquisição de línguas estrangeiras

Listening constitutes a valuable means of foreign language learning and an important goal for students in the purpose of obtaining information produced in the target language. Its successful acquisition involves the use of mental processes that need to be internalized by the students and later put into practice in their oral interactions to facilitate comprehension in different communicative contexts. It is the teacher’s responsibility to find the best ways to guarantee the students’ active acquisition of this language skill by choosing the kinds of tasks and materials that best suit their needs and interests as individuals and as language learners. Following these ideas, the present paper aims to highlight the importance of listening skills in the process of foreign language acquisition. It also explores the ways in which these skills can be approached in the classroom in order to add a student centered dimension to their teaching-learning process. In order to achieve these goals, the article relies on theoretical contributions offered by authors like Krashen (1982); Nunan (1998); Richards (1983; 2008); Brown (2006); Hinkel (2006; 2011); Nation and Newton (2009); Vandergrift (1999; 2007; 2011); Rost (2001; 2011) among others, who have developed substantial research on this field.A compreensão oral constitui um valioso meio de aprendizagem de línguas estrangeiras e um objetivo importante para os alunos no propósito de obter informações produzidas em segunda língua. Sua aquisição bem sucedida envolve o uso de processos mentais que precisam ser internalizados pelos alunos e posteriormente colocados em prática em suas interações orais para facilitar a compreensão em diferentes contextos comunicativos. É responsabilidade do professor encontrar as melhores formas de garantir a aquisição ativa dessa habilidade, escolhendo os tipos de tarefas e materiais que melhor atendam às necessidades e interesses dos alunos como indivíduos e como aprendizes de idiomas. Seguindo essas ideias, o presente artigo objetiva realçar a importância das habilidades auditivas no processo de aquisição de línguas estrangeiras. O trabalho também explora as formas em que essas habilidades podem ser abordadas em sala de aula para adicionar uma dimensão centrada no aluno ao processo de ensino-aprendizagem. Para atingir esses objetivos, o artigo se baseia em contribuições teóricas oferecidas por autores como Krashen (1982); Nunan (1998); Richards (2008, 1983); Brown (2006); Hinkel (2011, 2006); Nation e Newton (2009); Vandergrift (2011, 2007, 1999); Rost (2011, 2001) entre outros, que desenvolveram pesquisas substanciais nesse campo

Avaliação antropométrica, pressórica e hematológica de população vegetariana

Objective: Evaluate the anthropometric indices, blood pressure levels and hematological analysis results vegetarian population of the municipality of Ji-Paraná, Rondônia.Method: This descriptive and quantitative cross-sectional study has a sample size of 65 vegetarians.Results: The results of this study showed that 61.6% of the sample was of normal weight, 69.2% had a waist circumference within normal parameters, 92.3% had normal blood pressure levels and 26.2% were classified as anemic. More than 60% of the vegetarians in this study evidenced normal plasma calcium and cholesterol levels (total and LDL). Normal levels were also observed in relation to triglycerides (81.4%), glucose (96.9%), total proteins (93.9%) and albumin (100%). Conclusion: The conclusion of the study states that a diverse vegetarian diet can provide health benefits for humansObjetivo: Evaluar los índices antropométricos, los niveles de presión arterial y resultados de análisis hematológicos de la población vegetariana del municipio de Ji-Paraná, Rondônia. Método: Se trata de un estudio descriptivo y cuantitativo, de corte transversal, con muestra compuesta por 65 personas vegetarianas. Resultados: Se identificó 61,6% de eutróficos, 69,2% con circunferencia abdominal dentro de los parámetros normales, 92,3% presentaron niveles de presión arterial normales y 26,2% fueron clasificados como anémicos. Más del 60% de los vegetarianos presentaron niveles plasmáticos de colesterol (Total y LDL) y calcio dentro de los parámetros normales. Lo mismo se observó en relación a los triglicéridos (81,4%), glicemia (96,9%), proteínas totales (93,9%) y albúmina (100%). Conclusión: Se concluye que la alimentación vegetariana diversificada puede proporcionar beneficios a la salud del ser humano.Objetivo: Avaliar os índices antropométricos, valores pressóricos e resultados de análise hematológica de população vegetariana do município de Ji-Paraná, em Rondônia/Brasil. Método: Trata-se de estudo descritivo e quantitativo, de corte transversal, com amostra composta por 65 vegetarianos. Resultados: Identificaram-se 61,6% de eutróficos, 69,2% com circunferência abdominal dentro dos parâmetros normais, 92,3% apresentaram níveis pressóricos normais e 26,2% foram classificados como anêmicos. Mais de 60% dos vegetarianos tinham níveis plasmáticos de colesterol (Total e LDL) e cálcio dentro dos parâmetros normais. O mesmo se observou em relação a triglicérides (81,4%), glicemia (96,9%), proteínas totais (93,9%) e albumina (100%). Conclusão: A alimentação vegetariana diversificada pode proporcionar benefícios à saúde do ser humano

The Oral Health Surveillance Policy in Brazil: progresses and challenges

Revisión crítica e integral, de carácter descriptivo-discursivo, dedicada a la explanación de la política de vigilancia de la salud bucal vigente actualmente en Brasil. Con base en una apreciación critica de los trabajos nacionales e internacionales consultados sobre la temática de la vigilancia de la salud, se examina la formulación de una agenda política y científica en vigilancia de la salud bucal, anclada en la institucionalidad del Sistema Brasileño de Salud. La efectividad de la referida agenda es ejemplificada con la presentación de la Investigación Nacional de Salud Bucal (SBBrasil 2010). Se presentó una síntesis conclusiva, buscando la convergencia teórico-metodológica entre la identificación, por un lado, de los obstáculos y fragilidades aún detectables en la implementación de la agenda y, por el otro, en el reconocimiento de su mérito, discernible en expresivos avances y conquistas ya consolidados.This comprehensive critical review, carried out in a descriptive-discursive style, presents the oral health surveillance policy currently in force in Brazil. Based on an appraisal of the national and international literature on the subject of health surveillance, it examines the formulation of a scientific and political agenda for oral health surveillance, which is anchored in the institutions of the Brazilian Public Health System. The accomplishment of this agenda is exemplified by the presentation of the most recent Brazilian Oral Health survey (SBBrasil 2010). A conclusive summary is presented on the search for a theoretical and methodological convergence of both the identification of the obstacles and weaknesses still detectable in this policy, and the recognition of its virtues already confirmed by important advances and achievements.Revisão crítica e integrativa, de caráter descritivo-discursivo, dedicada à explanação da política de vigilância à saúde bucal vigente atualmente no Brasil. Com base em uma apreciação crítica dos trabalhos nacionais e internacionais consultados sobre a temática da vigilância à saúde, examina-se a formulação de uma agenda política e científica em vigilância à saúde bucal, ancorada na institucionalidade do Sistema Único de Saúde. A efetivação da referida agenda é exemplificada com a apresentação da Pesquisa Nacional de Saúde Bucal (SBBrasil 2010). Uma síntese conclusiva é apresentada, buscando a convergência teórico-metodológica entre a identificação, por um lado, dos obstáculos e fragilidades ainda detectáveis na implementação da agenda e, por outro, no reconhecimento do seu mérito, discernível em expressivos avanços e conquistas já consolidados

Simulation of the nucleation of the precipitate Al3Sc in an aluminum scandium alloy using molecular dynamics and kinetic Monte Carlo method

Low density, high strength to corrosion and specific strength to weight ratio are properties that made aluminum alloys excellent materials for transportation industry. A promising way to develop ultra-high strength aluminum alloys is achieved by the addition of metallic elements with low solubility in aluminum, promoting the Al3X (X = Sc) nanoparticles formation. Moreover, Al alloys have applications in the aeronautic industry due to their enhanced mechanical properties if their specific strength to weight ratio is taken into account their specific strength to weight ratio. Our goal to study Al3Sc precipitates in Al alloys nucleation.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - PTDC/CTM/68160/2006; PTDC/CTM/099461/2008; SFRH/BD/87641/201