A crack with partially loaded faces between two piezoelectric materials

Розглянуто тріщину між двома п’єзоелектричними півплощинами, береги якої завантажені нормальними та дотичними напруженнями, що забезпечують розкриття тріщини. Вважається, що ці напруження рівномірно розподілені по відрізках, що примикають до вершин тріщини. Використовуючи представлення шуканих факторів через комплексні потенціали, проблема зведена до задачі лінійного спряження, розв’язок якої представлений у вигляді інтегралів типу Коші. Основна увага приділена знаходженню нормального та дотичного стрибків переміщень. Отримано замкнені представлення цих факторів через гіпергеометричні функції. Крім того, використовуючи малість біматеріального параметра, отримано наближені асимптотичні формули. На конкретних прикладах шляхом порівняння результатів розрахунків показано, що вказані наближені формули для стрибків переміщень мають високу точність як для п’єзоелектричних, так і для ізотропних матеріалів.A crack between two piezoelectric half-plane loaded by normal and shear stresses is considered. It is assumed that the stresses are uniformly distributed over the segments adjacent to the crack tips. Using the representation of the unknown factors through the complex potentials, the problem is reduced to the problem of linear relationship with respect to the function analytic in the whole plane except the crack region. The solution of this problem is presented in the form of Cauchy type integrals and the stresses and the derivatives of the displacement jumps are presented in the form of such integrals. Further, the main attention is paid to the determination of the normal and tangent jumps of displacements over the crack region. Applying the Sokhotski–Plemelj theorem and performing the integration the closed presentation of these factors through the hypergeometric functions are obtained. These formulas are complicated and in many cases they are inconvenient for numerical analysis. However the obtained solution depends on the bimaterial parameter, which is very small for most of piezoelectric material combinations. Therefore in addition, the approximate asymptotic formula is obtained using the smallness of the mentioned parameter. Similar analysis has been performed for a crack between two isotropic materials as well and exact and approximate formulas for the normal and shear displacement jumps and their derivatives are presented in this case as well. The numerical analysis has been performed for the typical piezoelectric materials PZT-4 and PZT-5 and the normal and shear crack openings calculated by exact and approximate formulas are presented graphically. Similar figures for a crack in the isotropic bimaterial are presented as well. In all considered cases the comparing of the calculation results show that the approximate formulas for jumps of displacements have high accuracy for both piezoelectric and for isotropic materials. It means that that these approximate formulas can be used for the analysis of interface cracks with pre-fracture zones

The effect of pressure pulsation on diffusion combustion

The paper presents the results of a study of diffusion combustion of gasoline in the presence of external pressure pulsations with small amplitude. It is found that external pressure pulsations lead to characteristic changes in the temperature field, which are expressed by an increase in the amplitude of the temperature pulsation for certain modes of pressure pulsations. Analysis of the spectra of temperature changes in the entire recorded area showed an unevendistribution of frequency maxima

Orbital forcings of the Earth?s climate in wavelet domain

International audienceWe examine two paleoclimate proxy records ? the temperature differences from the Antarctic Vostok ice core and the composite ?18O record from three sites (V19-30, ODP 677, and ODP 846) ? in order to search for indications of orbital forcings. We demonstrate that the non-decimated wavelet transform is an appropriate tool for investigating temporarily changing spectral properties of records. Our results indicate that abrupt climate warmings with cyclicity of ~100 kiloyears during the last 400 kiloyears were caused by the combined unidirectional influences of three orbital parameters and the eccentricity can be considered as a modulator defining transitions from the Ice Ages to the periods of comparative warmings. Non-decimated wavelet transform avails discovering the possible part played in climate change by the eccentricity-forced variations. Up to approximately 1.7 million years BP, the influence of this variations of eccentricity appears in increasing for almost all local maxima of ?18O. Since the ~1.7 million years BP, minor and significant maxima alternated and this not affected as much the variations of ?18O

Analysis of electrically permeable cracks on the interface between two one-dimensional piezoelectric quasicrystals

A set of finite number collinear cracks along the interface of two 1D piezoelectric hexagonal quasicrystals is considered. The cracks can have arbitrary lengths and distances between their tips. The problem of linear relationship is formulated and solved in an analytical form. The analytical formula for the ERR have been obtained. The variations of the phonon and phason crack faces displacement jumps, stresses along the interface and the ERR are presented in graph and table form

Awareness assessment for viral hepatitis among patients in different departments of medical institutions and students.

The significant spread of chronic viral hepatitis in Ukraine and the whole world, an increase in the incidence of medical personnel, and the lack of wariness of the population regarding the diseases of this group make it necessary to have a statistical analysis of the etiology, diagnosis, treatment, and prevention of viral hepatitis among different population groups.Aim. To study and analyze the awareness about viral hepatitis B (HBV) and C (HCV) of patients who undergo treatment in various departments (infectious, surgical, therapeutic) and the students who didn't take the course of infectious diseases.Materials and methods. A questionnaire was developed to establish the level of awareness among patients with viral hepatitis. The study was conducted through a sociological survey (full-time, one-time, individual) with the preservation of confidentiality conditions. The study was conducted in the infectious department of Sumy Regional Infectious Diseases Clinical Hospital named after ZY Krasovitsky, Surgical Department of Sumy City Clinical Hospital №5, therapeutic department of Sumy Regional Clinical Hospital of the 4th year of Sumy State University Medical Institute in 2019. In total, 147 people took part in the survey: 20 were in treatment at the therapeutic ward, 20 - in the surgical ward, 20 - in the infectious diseases department, and 20 - 4th-year students.Conclusions. Viral hepatitis is currently one of the most pressing health problems. It is used for the sociological survey we developed to determine the level of knowledge of the population about the causative agent of viral hepatitis, transmission, prevention (not specific and specific), clinical features, laboratory methods of diagnosis, and treatment.Among all the surveyed results, recipients gave most of the correct answers to questions about the causative agent of viral hepatitis and transmission routes. The worst known are patients in the surgical wards about the presence of an effective hepatitis B vaccine (20.00%); patients of infectious and therapeutic wards (20.00% each) and 4th-year students (25.00%) - about the presence of effective hepatitis C therapy; (95.00%) and a reference group of physicians (100.00%) on the etiology of viral hepatitis. Patients in surgical wards (84.30%) answered the most frequently asked questions about the ways of transmission of viral hepatitis

Effect of wood structure geometry during firebrand generation in laboratory scale and semi-field experiments

As the set of experiments result, statistically substantiated data were obtained on the laws of ignition of a model angular structure under conditions of a point source of heat exposure. The use of IR diagnostics made it possible to control the thermal picture in the experimental area, as well as to capture areas of the highest and lowest heating. In the Large Aerosol Chamber of IAO SB RAS, preliminary experiments were carried out on a “firebrand shower” model exposure, which is naturally occurring firebrands (flaming or glowing embers) with some types of construction materials (chipboards). The exposure of the samples to firebrands stream was provided using a firebrand generator of own original design. It was experimentally confirmed that particle size plays a significant role in the ignition of a building structure. If the characteristic particle size, which can be defined as the ratio of its volume to the surface area in contact with the wood, is less than a certain characteristic value, then the ignition mode with a sharp temperature maximum near the phase interface is not fulfilled. This can be explained by the prevailing heat removal into the external environment in comparison with the amount of heat coming from a heat gun and resulting from chemical reactions

Вплив нового комбінованого крему на білково-синтетичну активність клітин на моделі термічних пошкоджень шкіри у щурів

Aim. To study the mechanisms of the reparative action of a new combined cream on the model of thermal burn injury in rats.Materials and methods. On the model of thermal burn in rats the reparative properties of the new combined cream under the conditional name “Dermalipoin” containing α-lipoic acid, urea, olive oil, tea tree oil, PEG-400 were studied. To determine the level of the protein synthetic activity of cells (epitheliocytes of the stratified squamous epithelium in the epidermis and cells of the fibroblast cell in the edges of healing of thermal damage) the content of ribonucleoproteins (RNP) in the cytoplasm and deoxyribonucleoproteins (DNP) in the nuclei of the cells was assessed by the cytometric method.Results and discussion. On the model of thermal burn in rats “Dermalipoin” cream showed a more active effect on reparative processes compared to the reference drugs – methyluracil ointment and “Titriol” gel. It indicates a significant increase in the protein synthetic function of epitheliocytes of the stratified squamous epithelium in the epidermis and cells of the fibroblastic series at the healing edges. The reparative activity of the cream was, first of all, provided by the presence of thiol (sulfhydryl) groups in the molecule of lipoic acid, giving it the properties of an antioxidant. The antioxidant effect of lipoic acid promotes more efficient DNA molecule reparation after damage as a result of the oxidative stress.Conclusions. “Dermalipoin” cream shows a marked reparative effect due to the increase of the protein synthetic activity and acceleration of reparation of DNA molecules of epithelial cells after damage; as a result, the process of healing burns accelerates.Цель – исследование механизмов репаративного действия нового комбинированного крема на модели термической ожоговой травмы у крыс.Материалы и методы. На модели термического ожога у крыс изучены репаративные свойства нового комбинированного крема, условно названного «Дермалипоин», в состав которого вошли: α-липоевая кислота, мочевина, оливкове масло, масло чайного дерева, ПЭГ-400. Для определения уровня белково-синтетической активности клеток (эпителиоцитов многослойного плоского эпителия в зоне эпидермизации и клеток фибробластического ряда в краях заживления термического повреждения) проводили оценку содержания рибонуклеопротеидов в цитоплазме и дезоксирибонуклеопротеидов в ядрах клеток методом цитофотометрии.Результаты и их обсуждение. На модели термического ожога у крыс крем Дермалипоин по сравнению с препаратами сравнения мазью метилурациловой и гелем Титриол проявил более активное воздействие на репаративные процессы, о чем свидетельствовало достоверное увеличение белково-синтетической функции эпителиоцитов многослойного плоского эпителия в зоне эпидермизации и клеток фибробластического ряда в краях заживления. Репаративную активность крема прежде всего обеспечило наличие тиоловых (сульфгидрильных) групп в молекуле липоевой кислоты, что обеспечивает ей свойства антиоксиданта. Антиоксидантный эффект липоевой кислоты способствует более эффективной репарации молекул ДНК после повреждения в результате «окислительного стресса».Выводы. Крем Дермалипоин проявляет выраженное репаративное действие за счет увеличения белково-синтетической активности и ускорения репарации молекул ДНК эпителиоцитов после повреждения, что проявляется ускорением процесса заживления ожогов.Мета – дослідження механізмів репаративної дії нового комбінованого крему на моделі термічної опікової травми у щурів. Матеріали та методи. На моделі термічного опіку у щурів досліджені репаративні властивості нового комбінованого крему, умовно названого «Дермаліпоїн», до складу якого увійшли: α-ліпоєва кислота, сечовина, оливкова олія, олія чайного дерева, ПЕГ-400. Для визначення рівня білково-синтетичної активності клітин (епітеліоцитів багатошарового плоского епітелію в зоні епідермізації і клітин фібробластичного ряду в краях загоєння термічного пошкодження) проводили оцінку вмісту рибонуклеопротеїдів у цитоплазмі і дезоксирибонуклеопротеїдів у ядрах клітин методом цитофотометрії.Результати та їх обговорення. На моделі термічного опіку у щурів крем Дермаліпоїн порівняно з препаратами порівняння – маззю метилурациловою та гелем Тітріол виявив більш активний вплив на репаративні процеси, про що свідчило вірогідне збільшення  білково-синтетичної функції епітеліоцитів багатошарового плоского епітелію в зоні епідермізації і клітин фібробластичного ряду в краях загоєння. Репаративну активність крему, насамперед, забезпечила наявність тіолових (сульфгідрильних) груп у молекулі ліпоєвої кислоти, що надає їй властивості антиоксиданта. Антиоксидантний ефект ліпоєвої кислоти сприяє більш ефективній репарації молекул ДНК після пошкодження в результаті «окисного стресу». Висновки. Крем Дермаліпоїн чинить виразну репаративну дію за рахунок збільшення білково-синтетичної активності та прискорення репарації молекул ДНК епітеліоцитів після пошкодження, що проявляється прискоренням процесу загоєння опіків

Effect of Plating of Carbon Fibres with Ni on Properties of Fe-Based Materials

У роботі досліджено формування структури та властивості матеріалу на основі карбонільного заліза, армованого вуглецевими волокнами, попередньо плакованими нікелем. Для першої партії зразків було застосовано неплаковані вуглецеві волокна, а для другої — вуглецеві волокна, плаковані нікелем. Встановлено, що плакування нікелем забезпечує кращу адгезійну взаємодію між вуглецевими волокнами та залізом. Показано, що армування вуглецевими волокнами, плакованими нікелем, уможливлює збільшити як границю міцності, так і пластичність матеріалів. Для зразків, спечених за 900С, міцність зростає непринципово — від 661 МПа до 697 МПа, однак відносне видовження збільшується вдвічі — від 22,7% до 45,1%. Методом фрактографічної аналізи встановлено в’язкий характер руйнування зразків і показано, що мікрорельєф поверхні характеризується косими зламами, що зумовлено утворенням в’язких ямок під дією дотичних напружень. Збільшення температури спікання до 1000С забезпечує зростання міцності на стиснення зразків до 1002–1185 МПа; зразки, які містять плаковані волокна, мають міцність, на 180–185 МПа вищу за міцність зразків з вуглецевими волокнами, неплакованими нікелем.The structure and properties of the material based on carbonyl iron rein forced with carbon fibres, which are previously plated with nickel, are studied. Uncoated carbon fibres are used for the first group of samples, and nickel-plated carbon fibres are used for the second group. Nickel plat ing is found to provide better adhesive interaction between carbon fibres and iron. As shown, the reinforcement with nickel-plated carbon fibres allows increasing both the strength limit and the plasticity of materials. At the same time, for samples sintered at 900C, the strength does not increase fundamentally (from 661 MPa to 697 MPa), but the relative elongation doubles from 22.7% to 45.1%. Using the method of fracto graphic analysis, the viscous nature of the destruction of the samples is established, and it is shown that the microrelief of the surface is charac terized by oblique fractures, which is due to the formation of viscous dimples under the action of tangential stresses. An increase in the sintering temperature to 1000C provides an increase in the compressive strength of the samples to 1002–1185 MPa, while the samples containing clad fibres have strength of 180–185 MPa higher than the strength of samples with carbon fibres not plated with nickel