INNOVATIVE DEVICE FOR TENSILE STRENGTH TESTING OF WELDED JOINTS: 3D MODELLING, FEM SIMULATION AND EXPERIMENTAL VALIDATION OF TEST RIG – A CASE STUDY

This work shows a case study into 3D modelling, numerical simulations, and preliminary research of self-designed test rig dedicated for uniaxial tensile testing using pillar press. Innovative device was CAD modelled, FEM optimized, build-up according to the technological documentations. Then, the device utilization for tensile testing was validated via preliminary research. 3D model of the device was designed and FEM-analyzed using Solid Edge 2020 software. The set of FEM simulations for device components made of structural steel and stainless steel and at a workload equal 20 kN were conducted. This made it possible to optimize dimensions and selection of material used for individual parts of the device structure. Elaborated technical documentation allows for a build-up of a device prototype which was fixed into the pillar press. After that, the comparative preliminary experiments regarding tensile strength tests of X5CrNi18-10 (AISI 304) specimens were carried out. Tests were done using the commercial tensile strength machine and obtained results were compared with those received from an invented device. The ultimate tensile strength of X5CrNi18-10 steel, estimated using the commercial device (634 MPa) and results obtained from the patented device (620 MPa), were in the range of the standardized values. Findings confirm the utilization of the invented device for tensile strength testing

Human ADSC xenograft through IL-6 secretion activates M2 macrophages responsible for the repair of damaged muscle tissue

Background: Adipose-derived mesenchymal stromal cells (ADSCs) are multipotent stromal cells. The cells secrete a number of cytokines and growth factors and show immunoregulatory and proangiogenic properties. Their properties may be used to repair damaged tissues. The aim of our work is to explain the muscle damage repair mechanism with the utilization of the human adipose-derived mesenchymal stromal cells (hADSCs). Methods: For the hADSCs isolation, we used the subcutaneous adipose tissue collected during the surgery. The murine hind limb ischemia was used as a model. The unilateral femoral artery ligation was performed on 10–12-week-old male C57BL/6NCrl and NOD SCID mice. The mice received PBS− (controls) or 1 × 106 hADSCs. One, 3, 7, 14 and 21days after the surgery, we collected the gastrocnemius muscles for the immunohistochemical analysis. The results were analyzed with relevant tests using the Statistica software. Results: The retention time of hADSCs in the limb lasted about 14 days. In the mice receiving hADSCs, the improvement in the functionality of the damaged limb occurred faster than in the control mice. More new blood vessels were formed in the limbs of the mice receiving hADSCs than in limbs of the control mice. hADSCs also increased the infiltration of the macrophages with the M2 phenotype (7-AAD−/CD45+/F4/80+/CD206+) into the ischemic limbs. hADSCs introduced into the limb of mice secreted interleukin-6. This cytokine stimulates the emergence of the proangiogenic M2 macrophages, involved, among others, in the repair of a damaged tissue. Both macrophage depletion and IL-6 blockage suppressed the therapeutic effect of hADSCs. In the mice treated with hADSCs and liposomes with clodronate (macrophages depletion), the number of capillaries formed was lower than in the mice treated with hADSCs alone. Administration of hADSCs to the mice that received siltuximab (human IL-6 blocker) did not cause an influx of the M2 macrophages, and the number of capillaries formed was at the level of the control group, as in contrast to the mice that received only the hADSCs. Conclusions: The proposed mechanism for the repair of the damaged muscle using hADSCs is based on the activity of IL-6. In our opinion, the cytokine, secreted by the hADSCs, stimulates the M2 macrophages responsible for repairing damaged muscle and forming new blood vessels

The Role of Complement Activating Collectins and Associated Serine Proteases in Patients With Hematological Malignancies, Receiving High-Dose Chemotherapy, and Autologous Hematopoietic Stem Cell Transplantations (Auto-HSCT)

We conducted a prospective study of 312 patients (194 with multiple myeloma, 118 with lymphomas) receiving high-dose conditioning chemotherapy and autologous hematopoietic stem cell transplantation (auto-HSCT). Polymorphisms of MBL2 and MASP2 genes were investigated and serial measurements of serum concentrations of mannose-binding lectin (MBL), CL-LK collectin and MASP-2 as well as activities of MBL-MASP-1 and MBL-MASP-2 complex were made. Serum samples were taken before conditioning chemotherapy, before HSCT and once weekly after (totally 4-5 samples); in minority of subjects also 1 and/or 3 months post transplantation. The results were compared with data from 267 healthy controls and analyzed in relation to clinical data to explore possible associations with cancer and with chemotherapy-induced medical complications. We found a higher frequency of MBL deficiency-associated genotypes (LXA/O or O/O) among multiple myeloma patients compared with controls. It was however not associated with hospital infections or post-HSCT recovery of leukocytes, but seemed to be associated with the most severe infections during follow-up. Paradoxically, high MBL serum levels were a risk factor for prolonged fever and some infections. The first possible association of MBL2 gene 3′-untranslated region polymorphism with cancer (lymphoma) in Caucasians was noted. Heterozygosity for MASP2 gene +359 A>G mutation was relatively frequent in lymphoma patients who experienced bacteremia during hospital stay. The median concentration of CL-LK was higher in myeloma patients compared with healthy subjects. Chemotherapy induced marked increases in serum MBL and MASP-2 concentrations, prolonged for several weeks and relatively slighter decline in CL-LK level within 1 week. Conflicting findings on the influence of MBL on infections following chemotherapy of myeloma and lymphoma have been reported. Here we found no evidence for an association between MBL deficiency and infection during the short period of neutropenia following conditioning treatment before HSCT. However, we noted a possible protective effect of MBL during follow-up, and suspected that to be fully effective when able to act in combination with phagocytic cells after their recovery

Analiza możliwości eliminacji nitrocelulozy z materiałów wybuchowych miotających

Przedstawiono krótki rys historyczny stosowania nitrocelulozy (NC) w materiałach miotających. Przedyskutowano wady i zalety NC jako półsyntetycznego składnika prochów i paliw rakietowych. Następnie stosując klasyczny podział materiałów wybuchowych miotających szczegółowo przedyskutowano możliwości eliminacji nitrocelulozy z poszczególnych rodzajów prochów i paliw rakietowych. Na podstawie przeprowadzonych analiz zauważono, że w perspektywie najbliższych lat eliminacja NC z prochów jedno- i dwubazowych jest bardzo mało prawdopodobna. Obserwowane tendencje w rozwoju prochów trójbazowych również nie wskazują na eliminację NC a jedynie na zastępowanie nitroguanidyny za pomocą cyklicznych nitroamin. Prawdopodobna jest eliminacja NC z prochów kompozytowych typu LOVA. Jedynie stałe heterogeniczne paliwa rakietowe na bazie kauczuków syntetycznych oraz chloranu(VII) amonu, jako utleniacza, zostały uniezależnione od NC

Przegląd naturalnych i syntetycznych wosków stosowanych w materiałach wybuchowych

The aim of the paper was to determine how many natural waxes are used in explosives and whether it is possible to make the waxes independent of natural sources. A review of natural and synthetic waxes used in explosives was made. The object of the review was literature not only closely related to explosives, but also other specialistic sources allowing for the identification of components used in materials called waxes. About 40 waxes have been identified that have been or are used in explosives in the world over the last 80 years. A mixture called a wax can therefore contain 2-5 different ingredients and practically none of the ingredients need to be a wax in the narrow sense. The rest of ingredients of the compositions called waxes are surfactants, emulsifiers, emulsion stabilizers, film-forming additives, etc. The composition and properties of about 20 of the most popular wax-containing explosives are presented. The results indicate that in next 10-20 years resignation from natural waxes is unlikely.Wykonano przegląd wosków naturalnych i syntetycznych używanych w materiałach i kompozycjach wybuchowych. Zidentyfikowano ok. 40-tu wosków które były lub są stosowane w materiałach wybuchowych na Świecie na przestrzeni ostatnich 80 lat. Ustalono, że w literaturze przedmiotu terminem „wosk” zwykle określa się topliwą nieenergetyczną mieszaninę na bazie wosków naturalnych lub syntetycznych. Mieszanina nazywana woskiem może więc zawierać 2-5 różnych składników i praktycznie żaden ze składników nie musi być woskiem w wąskim tego słowa znaczeniu. Pozostałe składniki kompozycji nazywanych woskami to środki powierzchniowo czynne, emulgatory, stabilizatory emulsji, dodatki filmotwórcze itp. Przybliżono skład oraz właściwości ok. 20-tu najpopularniejszych kompozycji wybuchowych zawierających woski. Analizowane kompozycje wybuchowe można elaborować techniką prasowania lub odlewania

Kruszące materiały wybuchowe z lepiszczem polimerowym

In this paper, a review of the available literature on physical and explosive properties of explosive compositions containing a secondary explosive and a polymer binder (PBX) is presented. The review focused on an analysis of the properties of compositions containing mostly synthetic polymers. The review showed that, at the moment, the most commonly used composition is a hexogen-based explosive bonded with a chemically cross-linked hydroxyl-terminated polybutadiene. The use of energetic polymers in PBX compositions was observed only in the experimental systems tested on a laboratory scale. The most popular methods of forming compositions include pressing a previously phlegmatized explosive or chemical cross-linking of the composition in the projectile shell. Compositions which can be formed and reloaded using injection machines are known, but due to many limitations, the method is not widely used.Wykonano przegląd literatury dotyczący właściwości fizycznych i parametrów detonacyjnych kompozycji składających się z kruszących materiałów wybuchowych oraz lepiszcza polimerowego (PBX). Skupiono się na analizie właściwości kompozycji zawierających głównie polimery syntetyczne. Zauważono, że współcześnie najczęściej stosowane są kompozycje na bazie heksogenu związanego za pomocą sieciowanego chemiczne polibutadienu z terminalnymi grupami hydroksylowymi. Zastosowanie polimerów energetycznych w kompozycjach PBX odnotowano tylko w układach doświadczalnych testowanych w skali nie większej niż laboratoryjna. Najpopularniejsze metody formowania kompozycji to prasowanie uprzednio sflegmatyzowanego materiału wybuchowego lub sieciowanie chemiczne kompozycji w skorupie pocisku. Znane są mieszaniny, które można formować i elaborować za pomocą wtryskarek, ale ze względu na liczne ograniczenia ta metoda nie zyskała większej popularności

2,4,6-Trinitrotoluen jako źródło nowoczesnych materiałów wybuchowych. Przegląd

Omówiono wybrane, mające właściwości wybuchowe lub będące potencjalnie związkami energetycznymi, produkty reakcji w których 2,4,6-trinitrotoluen jest substratem. Opisano między innymi: trinitrobenzen, cyjanotrinitrobenzen, trinitroksylen, amino-trinitrotolueny, trinitro-nitrometylo-benzen, metylenobis(2,4,6-trinitrobenzen), heksanitrostilben, nitro-metylo-difenyloaminy, 4,4’,6,6’-tetranitro- 2,2’-azoksytoluen oraz pochodne 2,4,6-trinitrobenzylidenoaminy. Dla każdego opisanego związku przedstawiono ścieżkę syntezy oraz dla wybranych materiałów podano parametry detonacyjne

Synthesis, Mesomorphic Properties and Application of (R,S)-1-Methylpentyl 4′-Hydroxybiphenyl-4-carboxylate Derivatives

Thirteen new liquid crystalline racemic mixtures were synthesized and investigated. For these racemic mixtures, the phase sequences and their changes were determined by polarizing optical microscopy (POM). The phase transition temperatures and transition enthalpies were checked by differential scanning calorimetry (DSC). All new racemates have an anticlinic smectic CA phase in a broad temperature range. Three highly tilted antiferroelectric mixtures were doped with six racemates at a concentration of 20% by weight. The helical pitch of the prepared mixtures was measured by the spectrophotometry method. All doped mixtures have a longer helical pitch than the base mixtures

Otrzymywanie i badanie właściwości heksanitroheksaazatricyklododekanidionu (HHTDD)

Przedyskutowano literaturowe opisy metod otrzymywania heksanitroheksaazatricyklododekanodionu. Do badań eksperymentalnych wytypowano metodę najkorzystniejszą z punktu widzenia otrzymywania związku w skali laboratoryjnej. Wykonano pełną analizę strukturalną i jakościową produktu finalnego. Kalorymetrycznie wyznaczono ciepło spalania i na tej podstawie obliczono standardową entalpię tworzenia HHTDD. Określono wrażliwość materiału na bodźce mechaniczne (uderzenie i tarcie)