Realização experimental de uma rede de fusíveis aleatórios via diluição

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Vilela, Tatiane de Souza
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
Texto Completo: http://locus.ufv.br/handle/123456789/4271
Resumo: The study of the process of fracture in disordered materials is of huge importance in various fields of science and technology. Thus, several network models have been proposed to investigate the process of rupture of these materials, in particular, the random fuse model (RFM).The fuse model is the electrical analog to the mechanic model where the elastic force is represented by the electric current and the displacement is represented by voltage. In this work, our main objective was to experimentally study the influence of disorder in the rupture process of a random network of fuses. The experimental apparatus consisted of a square lattice of size L x L, in which the edges are fuses (copper wires). The network vertices were connected with copper wires (diameter 0.031 mm and resistivity ρ = 1.69 x 10-8 Ωm). This process generates an weakly disordered system. The disorder was introduced via a dilution of the network, where copper wires edges randomly removed from the network. The rupture process consisted of applying a potential difference on the network and measuring the corresponding current. After this process we obtain did information, such as the behavior of the was network as a function of the degree of disorder represented by the parameter p, and plot depending on the size L of the network, which were analyzed according to the percolation theory and fractures. Our results indicate that near the critical parameter pc, quantities such as the average number of burned fuses that form the percolation cluster, the average size of the percolation cluster and the average resistance of the network, obey power laws with critical exponents that are apparently not related to the exponents provided by the percolation theory.
id UFV_16886969779d26e1e95b9ccf0f13dfbe
oai_identifier_str oai:locus.ufv.br:123456789/4271
network_acronym_str UFV
network_name_str LOCUS Repositório Institucional da UFV
repository_id_str 2145
spelling Vilela, Tatiane de Souzahttp://lattes.cnpq.br/6760249349531654Couto, Marcos da Silvahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781688P4Menezes Sobrinho, Ismael Limahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790268E3Silva, Renê Chagas dahttp://lattes.cnpq.br/3325614592759702Ferreira Junior, Silvio da Costahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763358H32015-03-26T13:35:23Z2015-03-132015-03-26T13:35:23Z2013-02-26VILELA, Tatiane de Souza. Experimental realization of a random fuse network via dilution. 2013. 72 f. Dissertação (Mestrado em Física Teórica e Computacional; Preparação e Caracterização de Materiais; Sensores e Dispositivos.) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2013.http://locus.ufv.br/handle/123456789/4271The study of the process of fracture in disordered materials is of huge importance in various fields of science and technology. Thus, several network models have been proposed to investigate the process of rupture of these materials, in particular, the random fuse model (RFM).The fuse model is the electrical analog to the mechanic model where the elastic force is represented by the electric current and the displacement is represented by voltage. In this work, our main objective was to experimentally study the influence of disorder in the rupture process of a random network of fuses. The experimental apparatus consisted of a square lattice of size L x L, in which the edges are fuses (copper wires). The network vertices were connected with copper wires (diameter 0.031 mm and resistivity ρ = 1.69 x 10-8 Ωm). This process generates an weakly disordered system. The disorder was introduced via a dilution of the network, where copper wires edges randomly removed from the network. The rupture process consisted of applying a potential difference on the network and measuring the corresponding current. After this process we obtain did information, such as the behavior of the was network as a function of the degree of disorder represented by the parameter p, and plot depending on the size L of the network, which were analyzed according to the percolation theory and fractures. Our results indicate that near the critical parameter pc, quantities such as the average number of burned fuses that form the percolation cluster, the average size of the percolation cluster and the average resistance of the network, obey power laws with critical exponents that are apparently not related to the exponents provided by the percolation theory.O estudo do processo de fratura em materiais desordenados é de imensa importância em vários ramos da ciência e da tecnologia. Assim, vários modelos de rede foram propostos para investigar o processo de ruptura destes materiais, em particular, o modelo de fusível aleatório (RFM). O modelo de fusíveis é o análogo elétrico do modelo elástico onde a força é representada pela corrente elétrica e o deslocamento é representado pela tensão elétrica. Neste trabalho nosso principal objetivo foi estudar, experimentalmente, a influência da desordem no processo de ruptura de uma rede de fusíveis aleatórios. O aparato experimental consiste de uma rede quadrada de tamanho L x L, na qual os lados dos quadrados são os fusíveis (fios de cobre). A rede foi preenchida com fios de cobre (com diâmetro de com 0,031 mm e resistividade ρ = 1.69 x 10-8 Ωm). Este processo gera um sistema fracamente desordenado. A desordem na rede foi introduzida via processo de diluição, onde alguns fios de cobre foram aleatoriamente removidos da rede. O processo de ruptura consiste em aplicar uma diferença de potencial na rede e medir a respectiva corrente. Após este processo podemos obter informações, como gráficos em função do grau de desordem representada pelo parâmetro p e gráficos em função do tamanho L da rede, que foram analisados de acordo com a teoria de percolação e fraturas. Nossos resultados indicam que próximo do parâmetro crítico pc, algumas grandezas tais como: o número médio de fusíveis queimados e retirados que formam o agregado de percolação, o tamanho médio do agregado de percolação e a resistência média da rede, obedecem a uma lei de potência, com expoentes críticos que aparentemente não estão relacionados com os expoentes previstos na teoria da percolação por ligação.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade Federal de ViçosaMestrado em Física AplicadaUFVBRFísica Teórica e Computacional; Preparação e Caracterização de Materiais; Sensores e Dispositivos.Percolação (Física estática)Metais - FraturasRedes elétricasCircuitos elétricosPercolation (static Physics)Metals - fracturesElectrical networksElectrical circuitsCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADARealização experimental de uma rede de fusíveis aleatórios via diluiçãoExperimental realization of a random fuse network via dilutioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFVORIGINALtexto completo.pdfapplication/pdf1333032https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/4271/1/texto%20completo.pdf5720bc6ef2b28326d1e36d524df0c987MD51TEXTtexto completo.pdf.txttexto completo.pdf.txtExtracted texttext/plain89915https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/4271/2/texto%20completo.pdf.txta167ff2841de506cf259f5d6747a7209MD52THUMBNAILtexto completo.pdf.jpgtexto completo.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg3668https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/4271/3/texto%20completo.pdf.jpg9c9d2ae7520d4e4075676ab2f1bd2292MD53123456789/42712016-04-10 23:05:48.758oai:locus.ufv.br:123456789/4271Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452016-04-11T02:05:48LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false
dc.title.por.fl_str_mv Realização experimental de uma rede de fusíveis aleatórios via diluição
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Experimental realization of a random fuse network via dilution
title Realização experimental de uma rede de fusíveis aleatórios via diluição
spellingShingle Realização experimental de uma rede de fusíveis aleatórios via diluição
Vilela, Tatiane de Souza
Percolação (Física estática)
Metais - Fraturas
Redes elétricas
Circuitos elétricos
Percolation (static Physics)
Metals - fractures
Electrical networks
Electrical circuits
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
title_short Realização experimental de uma rede de fusíveis aleatórios via diluição
title_full Realização experimental de uma rede de fusíveis aleatórios via diluição
title_fullStr Realização experimental de uma rede de fusíveis aleatórios via diluição
title_full_unstemmed Realização experimental de uma rede de fusíveis aleatórios via diluição
title_sort Realização experimental de uma rede de fusíveis aleatórios via diluição
author Vilela, Tatiane de Souza
author_facet Vilela, Tatiane de Souza
author_role author
dc.contributor.authorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6760249349531654
dc.contributor.author.fl_str_mv Vilela, Tatiane de Souza
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Couto, Marcos da Silva
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781688P4
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Menezes Sobrinho, Ismael Lima
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790268E3
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Silva, Renê Chagas da
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3325614592759702
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Ferreira Junior, Silvio da Costa
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763358H3
contributor_str_mv Couto, Marcos da Silva
Menezes Sobrinho, Ismael Lima
Silva, Renê Chagas da
Ferreira Junior, Silvio da Costa
dc.subject.por.fl_str_mv Percolação (Física estática)
Metais - Fraturas
Redes elétricas
Circuitos elétricos
topic Percolação (Física estática)
Metais - Fraturas
Redes elétricas
Circuitos elétricos
Percolation (static Physics)
Metals - fractures
Electrical networks
Electrical circuits
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
dc.subject.eng.fl_str_mv Percolation (static Physics)
Metals - fractures
Electrical networks
Electrical circuits
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
description The study of the process of fracture in disordered materials is of huge importance in various fields of science and technology. Thus, several network models have been proposed to investigate the process of rupture of these materials, in particular, the random fuse model (RFM).The fuse model is the electrical analog to the mechanic model where the elastic force is represented by the electric current and the displacement is represented by voltage. In this work, our main objective was to experimentally study the influence of disorder in the rupture process of a random network of fuses. The experimental apparatus consisted of a square lattice of size L x L, in which the edges are fuses (copper wires). The network vertices were connected with copper wires (diameter 0.031 mm and resistivity ρ = 1.69 x 10-8 Ωm). This process generates an weakly disordered system. The disorder was introduced via a dilution of the network, where copper wires edges randomly removed from the network. The rupture process consisted of applying a potential difference on the network and measuring the corresponding current. After this process we obtain did information, such as the behavior of the was network as a function of the degree of disorder represented by the parameter p, and plot depending on the size L of the network, which were analyzed according to the percolation theory and fractures. Our results indicate that near the critical parameter pc, quantities such as the average number of burned fuses that form the percolation cluster, the average size of the percolation cluster and the average resistance of the network, obey power laws with critical exponents that are apparently not related to the exponents provided by the percolation theory.
publishDate 2013
dc.date.issued.fl_str_mv 2013-02-26
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2015-03-26T13:35:23Z
dc.date.available.fl_str_mv 2015-03-13
2015-03-26T13:35:23Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv VILELA, Tatiane de Souza. Experimental realization of a random fuse network via dilution. 2013. 72 f. Dissertação (Mestrado em Física Teórica e Computacional; Preparação e Caracterização de Materiais; Sensores e Dispositivos.) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2013.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://locus.ufv.br/handle/123456789/4271
identifier_str_mv VILELA, Tatiane de Souza. Experimental realization of a random fuse network via dilution. 2013. 72 f. Dissertação (Mestrado em Física Teórica e Computacional; Preparação e Caracterização de Materiais; Sensores e Dispositivos.) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2013.
url http://locus.ufv.br/handle/123456789/4271
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Viçosa
dc.publisher.program.fl_str_mv Mestrado em Física Aplicada
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFV
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Física Teórica e Computacional; Preparação e Caracterização de Materiais; Sensores e Dispositivos.
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Viçosa
dc.source.none.fl_str_mv reponame:LOCUS Repositório Institucional da UFV
instname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron:UFV
instname_str Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron_str UFV
institution UFV
reponame_str LOCUS Repositório Institucional da UFV
collection LOCUS Repositório Institucional da UFV
bitstream.url.fl_str_mv https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/4271/1/texto%20completo.pdf
https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/4271/2/texto%20completo.pdf.txt
https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/4271/3/texto%20completo.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 5720bc6ef2b28326d1e36d524df0c987
a167ff2841de506cf259f5d6747a7209
9c9d2ae7520d4e4075676ab2f1bd2292
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)
repository.mail.fl_str_mv fabiojreis@ufv.br
_version_ 1801213120615546880