Kirchhoff-Love shells within strain gradient elasticity: weak and strong formulations and an H3-conforming isogeometric implementation

A strain gradient elasticity model for shells of arbitrary geometry is derived for the first time. The Kirchhoff–Love shell kinematics is employed in the context of a one-parameter modification of Mindlin’s strain gradient elasticity theory. The weak form of the static boundary value problem of the generalized shell model is formulated within an H3 Sobolev space setting incorporating first-, second- and third-order derivatives of the displacement variables. The strong form governing equations with a complete set of boundary conditions are derived via the principle of virtual work. A detailed description focusing on the non-standard features of the implementation of the corresponding Galerkin discretizations is provided. The numerical computations are accomplished with a conforming isogeometric method by adopting C p−1 - continuous NURBS basis functions of order p ≥ 3. Convergence studies and comparisons to the corresponding three-dimensional solid element simulation verify the shell element implementation. Numerical results demonstrate the crucial capabilities of the non-standard shell model: capturing size effects and smoothening stress singularities.acceptedVersion© 2018. This is the authors’ accepted and refereed manuscript to the article. Locked until 26.10.2020 due to copyright restrictions. This manuscript version is made available under the CC-BY-NC-ND 4.0 license http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0

Crystal Plasticity Modeling of Grey Cast Irons under Tension, Compression and Fatigue Loadings

The study of the micromechanical performance of materials is important in explaining their macrostructural behavior, such as fracture and fatigue. This paper is aimed, among other things, at reducing the deficiency of microstructural models of grey cast irons in the literature. For this purpose, a numerical modeling approach based on the crystal plasticity (CP) theory is used. Both synthetic models and models based on scanning electron microscope (SEM) electron backscatter diffraction (EBSD) imaging finite element are utilized. For the metal phase, a CP model for body-centered cubic (BCC) crystals is adopted. A cleavage damage model is introduced as a strain-like variable; it accounts for crack closure in a smeared manner as the load reverses, which is especially important for fatigue modeling. A temperature dependence is included in some material parameters. The graphite phase is modeled using the CP model for hexagonal close-packed (HCP) crystal and has a significant difference in tensile and compressive behavior, which determines a similar macro-level behavior for cast iron. The numerical simulation results are compared with experimental tensile and compression tests at different temperatures, as well as with fatigue experiments. The comparison revealed a good performance of the modeling approach

Micromechanical performance of high-density polyethylene:experimental and modeling approaches for HDPE and its alumina-nanocomposites

The scratch resistance of polymers is important for numerous applications, as scratching can lead to degradation of surface properties and also represents an elementary process in abrasive wear. However, scratching of polymers is a complex process involving several modes of deformation, and theoretical understanding of it is incomplete. Numerical modeling is a potentially useful means towards a clearer picture of the scratching process, but the central role of tip-substrate contact and highly localized large deformations makes finite element analysis (FEA) challenging. Here, we take further the numerical approach by investigating a highly ductile semi-crystalline polymer by FEA and taking the inherent rate dependency of polymers into account by using an elasto-viscoplastic material model. Two γ-Al2O3 and f-Al2O3 HDPE nanocomposites, which have shown themselves to be suitable for tribological applications, are studied. We discussed the effect of nanofillers on the scratch behavior and highlight the significance of recovery properties, which still pose a challenge to numerical modeling

ECOLOGICAL ASPECTS OF SECONDARY USE OF ELEGAS IN HIGH-VOLTAGE EQUIPMENT

The article is devoted to the problem of eliminating insulation defects found during operation of gas-insulated switchgear. More effective methods for diagnosing SF6 gas equipment are analyzed and various domestic and foreign methods for cleaning to a purity level of 99.99%, corresponding to the technical threshold defined in IEC 60376 (standard for the production of new gas), are considered.Статья посвящена проблеме устранения дефектов изоляции, обнаруженных в ходе эксплуатации комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией. Был проведен анализ наиболее эффективных методов диагностики элегазового оборудования и изучены различные методы очистки до уровня чистоты 99,99 %, соответствующего техническому порогу, определенному в IEC 60376 (стандарт по производству нового газа)

До питання правового забезпечення портової діяльності

Балобанов О. О. До питання правового забезпечення портової діяльності / О. О. Балобанов, А. А. Пальченко // Lex Portus : юрид. наук. журн. / редкол. : С. В. Ківалов (голов. ред. ради), Б. А. Кормич (голов. ред.), І. В. Сафін (заст. голов. ред.), Т. В. Аверочкіна (наук. ред., відп. секр.) [та ін.] ; НУ "ОЮА", ГО "МА Святий Миколай". - Одеса : Видавничий дім «Гельветика», 2017. - № 4. – C. 70-85.У статі розглянуто проблеми у сфері регулювання портової діяльності, питання вдосконалення правового регулювання, які потребують врахування. Проводиться наукове дослідження правового забезпечення систем управління, що застосовуються у морських портах з урахуванням європейської та світової практики або нормативно-правової бази України з реформування портової галузі. Також проведене дослідження методів управління в портовій галузі, виходячи з положень нормативно-правової бази реформування портів в Україні. Даються висновки щодо адаптації українських реформ в портовому управлінні до європейської практики. Зазначена адаптація є кроком до імплементації в глобальну морську торгівлю через уніфікацію правил діяльності її суб’єктів, в першу чергу, логістичних центрів – морських портів. Визначаються організаційно-правові особливості щодо портів взагалі та портового оператора (стивідора) як суб’єкта портової діяльності та портового термінала як об’єкта портової діяльності, використовуючи інформацію про організаційно-правові форми управління, досвід портової діяльності та дефініції в законодавстві України про порти.The article deals with problems in the field of regulation of port activity, the issue of improvement of legal regulation which needs to be taken into account. A scientific study of legal provision of management systems used in seaports is conducted taking into account the European and world practice or regulatory framework of Ukraine on reforming the port industry. Also, research on port facility management methods based on the provisions of the regulatory framework for port reform in Ukraine. Conclusions regarding adaptation of Ukrainian reforms in port management to European practice are given. This adaptation is a step towards implementation in the global maritime trade through the unification of the rules of the activities of its entities, primarily logistics centers – seaports. The organizational and legal features concerning ports in general and the port operator (stevedore) as the subject of port activity and the port terminal as an object of port activity are determined, using information on organizational and legal forms of management, experience of port activity and definitions in the Ukrainian legislation on ports.В статье рассмотрены проблемы в сфере регулирования портовой деятельности, требующие учета вопросы совершенствования правового регулирования. Проводится научное исследование правового обеспечения систем управления, применяемых в морских портах, с учетом европейской и мировой практики или нормативно-правовой базы Украины о реформировании портовой отрасли. Также проведено исследование методов управления в портовой отрасли, исходя из положений нормативно-правовой базы реформирования портов в Украине. Даются выводы по адаптации украинских реформ в портовом управлении к европейской практике. Указанная адаптация является шагом к имплементации в глобальную морскую торговлю через унификацию правил деятельности ее субъектов, в первую очередь, логистических центров – морских портов. Определяются организационно-правовые особенности портов вцелом и портового оператора (стивидора) как субъекта портовой деятельности и портового терминала как объекта портовой деятельности, используя информацию о организационно-правовые формы управления, опыт портовой деятельности и дефиниции в законодательстве Украины о портах

ENHANCEMENT OF ENERGY EFFICIENCY AND RELIABILITY OF HEATING SYSTEMS IN THE UDMURT REPUBLIC DUE TO CARRYING OUT INVESTMENT PROGRAMS

В работе проанализировано повышение надежности и энергоэффективности системы теплоснабжения за счет проведения мероприятий инвестиционной программы конкретной теплоснабжающей организации. Рассмотрены основные компоненты, из которых складывается общий показатель надежности тепловых сетей. Приведены результаты инвестиционных мероприятий.The paper analyzes the increase in the reliability and energy efficiency of the heat supply system through the implementation of measures of the investment program of a specific heat supply organization. The main components that make up the general indicator of the reliability of heating networks are considered. The results of investment activities are presented

Ліцензування крюїнгових компаній як гарантія захисту трудових і соціальних прав моряків

Балобанов О. О. Ліцензування крюїнгових компаній як гарантія захисту трудових і соціальних прав моряків / О. О. Балобанов, К. М. Пастушенко // Lex Portus : юрид. наук. журн. / редкол. : С. В. Ківалов (голов. ред. ради), Б. А. Кормич (голов. ред.), І. В. Сафін (заст. голов. ред.), Т. В. Аверочкіна (наук. ред., відп. секр.) [та ін.] ; НУ "ОЮА", ГО "МА Святий Миколай". - Одеса : Видавничий дім «Гельветика», 2018. - № 3. – C. 219-229.В статті досліджуються правові аспекти ліцензування господарської діяльності, узагальнюються основні ознаки ліцензування крюїнгових компаній. Проведений аналіз проблем сучасного стану ринку праці українських моряків. В роботі визначається роль ліцензійних умов провадження господарської діяльності з посередництва у працевлаштуванні за кордоном, їх значення для забезпечення трудових і соціальних прав моряків. Досліджуються нові зміни в ліцензійних умовах провадження господарської діяльності з посередництва у працевлаштуванні за кордоном і ступінь іх наближення до міжнародних стандартів.The article investigates the legal aspects of the economical activity licensing, and generalizes the main features of licensing crewing companies . An analysis of the problems of the current Ukrainian seamen labor market state is conducted. The article also determines the role of the licensing conditions for conducting an economic activity on mediation in employment abroad and its importance for ensuring sailors’ labor and social rights. The new changes in the licensing conditions for conducting economic activities on mediation in employment abroad and the degree of their approximation to international standards are being researched.В статье исследуются правовые аспекты лицензирования хозяйственной деятельности, обобщаются основные признаки лицензирования крюинговых компаний. Проведён анализ проблем современного состояния рынка труда украинских моряков, в работе определяется роль лицензионных условий осуществления хозяйственной деятельности по посредничеству в трудоустройстве за рубежом, их значение для обеспечения трудовых и социальных прав моряков. Исследуются новые изменения в лицензионных условиях осуществления хозяйственной деятельности по посредничеству в трудоустройстве за рубежом и степень их приближения к международным стандартам

β1-адренорецептор в составе нанодисков размером 10-16 нм сохраняет лиганд-связывающие свойства

The detection of autoantibodies against the β1-adrenergic receptor (ADRB1 Ab) in the blood of patients and the monitoring of the levels of these antibodies is an urgent need in clinical practice. The solid-phase enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), using ADRB1 in native conformation as antigen, seems to be the most suitable for this task. We have previously tested various amphipathic polymers for their ability to solubilize ADRB1 in the form of nanodiscs so that ADRB1 retains its antigenic properties. The aim of the present work was to investigate the ligand binding properties of ADRB1 in nanodiscs prepared with amphipathic polymers such as UltrasoluteTM Amphipol (UA17) and AASTY 11-45 and to determine the size of the nanodiscs by dynamic light scattering. The binding of the ligands isoproterenol (agonist) and cyanopindolol (antagonist) was assessed by their ability to compete with recombinant hAB2367 antibodies specific for the second extracellular loop of ADRB1 in ELISA. It was found that ADRB1 solubilized with UA17 and AASTY 11-45 retained its ligand-binding properties. This fact supports the assumption that ADRB1 retains its native structure in nanodiscs. The size of nanodiscs prepared with UA17 was determined for the first time by dynamic light scattering. In the range of polymer concentrations from 0.0625% to 0.5%, no significant differences were observed in the size of the nanodiscs, which varied between 10 and 16 nm.Выявление в крови больных аутоантител к β1-адренорецептору (АДРБ1 АТ) и мониторинг содержания этих антител является актуальной потребностью клинической практики. Формат твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА), где в качестве антигена используется АДРБ1 в нативной конформации, представляется наиболее удобным для решения этой задачи. Ранее нами было проведено тестирование различных амфипатических полимеров по их способности солюбилизировать АДРБ1 в форме нанодисков, таким образом, чтобы АДРБ1 сохранял свои антигенные свойства. Целью настоящей работы было изучение лиганд-связывающих свойств АДРБ1 в составе нанодисков, полученных с помощью амфипатических полимеров UltrasoluteTM Amphipol (UA17) и AASTY 11-45, а также определение размеров нанодисков методом динамического светорассеяния. Связывание лигандов изопротеренола (агониста) и цианопиндолола (антагониста) оценивали по их способности конкурировать с рекомбинантными антителами hAB2367, специфичными ко второй внеклеточной петле АДРБ1, в твердофазном ИФА. Было продемонстрировано сохранение лиганд-связывающих свойств АДРБ1, солюбилизированного с помощью UA17 и AASTY 11-45. Этот факт служит свидетельством в пользу предположения о сохранности нативной структуры АДРБ1 в составе нанодисков. Методом динамического светорассеяния впервые определен размер нанодисков, получаемых с использованием UA17. В диапазоне концентраций полимера от 0.0625% до 0.5% не обнаружено достоверных различий в размерах нанодисков, варьирующих от 10 нм до 16 нм

A nonlinear Lagrangian particle model for grains assemblies including grain relative rotations

International audienceWe formulate a discrete Lagrangian model for a set of interacting grains, which is purely elastic. The considered degrees of freedom for each grain include placement of barycenter and rotation. Further, we limit the study to the case of planar systems. A representative grain radius is introduced to express the deformation energy to be associated to relative displacements and rotations of interacting grains. We distinguish inter‐grains elongation/compression energy from inter‐grains shear and rotations energies, and we consider an exact finite kinematics in which grain rotations are independent of grain displacements. The equilibrium configurations of the grain assembly are calculated by minimization of deformation energy for selected imposed displacements and rotations at the boundaries. Behaviours of grain assemblies arranged in regular patterns, without and with defects, and similar mechanical properties are simulated. The values of shear, rotation, and compression elastic moduli are varied to investigate the shapes and thicknesses of the layers where deformation energy, relative displacement, and rotations are concentrated. It is found that these concentration bands are close to the boundaries and in correspondence of grain voids. The obtained results question the possibility of introducing a first gradient continuum models for granular media and justify the development of both numerical and theoretical methods for including frictional, plasticity, and damage phenomena in the proposed model