Gravitomagnetic Effects in the Propagation of Electromagnetic Waves in Variable Gravitational Fields of Arbitrary-Moving and Spinning Bodies

Propagation of light in the gravitational field of self-gravitating spinning bodies moving with arbitrary velocities is discussed. The gravitational field is assumed to be "weak" everywhere. Equations of motion of a light ray are solved in the first post-Minkowskian approximation that is linear with respect to the universal gravitational constant $G$. We do not restrict ourselves with the approximation of gravitational lens so that the solution of light geodesics is applicable for arbitrary locations of source of light and observer. This formalism is applied for studying corrections to the Shapiro time delay in binary pulsars caused by the rotation of pulsar and its companion. We also derive the correction to the light deflection angle caused by rotation of gravitating bodies in the solar system (Sun, planets) or a gravitational lens. The gravitational shift of frequency due to the combined translational and rotational motions of light-ray-deflecting bodies is analyzed as well. We give a general derivation of the formula describing the relativistic rotation of the plane of polarization of electromagnetic waves (Skrotskii effect). This formula is valid for arbitrary translational and rotational motion of gravitating bodies and greatly extends the results of previous researchers. Finally, we discuss the Skrotskii effect for gravitational waves emitted by localized sources such as a binary system. The theoretical results of this paper can be applied for studying various relativistic effects in microarcsecond space astrometry and developing corresponding algorithms for data processing in space astrometric missions such as FAME, SIM, and GAIA.Comment: 36 pages, 1 figure, submitted to Phys. Rev.

Baikal-GVD

We present the status of the Gigaton Volume Detector in Lake Baikal (Baikal-GVD) designed for the detection of high energy neutrinos of astrophysical origin. The telescope consists of functionally independent clusters, sub-arrays of optical modules (OMs), which are connected to shore by individual electro-optical cables. During 2015 the GVD demonstration cluster, comprising 192 OMs, has been successfully operated in Lake Baikal. In 2016 this array was upgraded to baseline configuration of GVD cluster with 288 OMs arranged on eight vertical strings. Thus the instrumented water volume has been increased up to about 5.9 Mtons. The array was commissioned in early April 2016 and takes data since then. We describe the configuration and design of the 2016 array. Preliminary results obtained with data recorded in 2015 are also discussed

The Digital Twin and Optimization of Cast Metal Structures in Additive Manufacturing

A review of a number of sources of information shows that among the advanced technologies CD is an integrator of almost all "end-to-end" digital technologies, acts as a driver, provides the prerequisites for development and allows companies and entire industries to move to sustainable development. CD technology has great prospects because it is necessary not only for the creation and operation of a modern "smart" product, but also for its regular maintenance, updating and constant adaptation to new requirements and conditions with the transfer of accumulated data and methods to create new machines, structures and materials.Метою статті є проведення огляду технологій ЦД та розробка пропозицій застосування технологій ЦД для оптимізації литих металоконструкцій при адитивному виробництві. Результати. Одним із сучасних технологічних трендів є «цифровізація» процесів виробництва, особливості якої для отримання литих металоконструкцій аддитивними методами розглядаються в статті. Виконано огляд поняття ЦД, розглянуто які технології розкривають це поняття, а також як застосування ЦД впливає на розвиток адитивного виробництва металовиробів. Для конструювання металопродукції відзначено такі поняття, як «біонічний дизайн» та «генеративний дизайн», які змінюють характер взаємодії людини з програмою, що стає ефективним інструментом творчого процесу. Показано приклади комп'ютерного інжинірингу при топологічній оптимізації конструкцій металевих заготовок.Актуальной задачей инженерной науки сотрудничество технологического развития национальной экономики, модернизации ее материальных и технических баз с развитием перерабатывающей промышленности. Одним из современных технологических трендов является «цифровизация» процессов производства, особенности проявлений, которые на основе получения летних металлоконструкций аддитивными методами рассматриваются в статье

The Examples of Digitalization of Foundry Production: Virtual Engineering, Digital Twin, Additive Technologies

The construction of a digital twin of a real physical object is described. It can be a virtual counterpart of a part, product, equipment, technological process, production sites, workshops, or even factories. In fact, it is a set of mathematical models describing the state of an object and all its elements. The possibility of constructing a digital twin of an industrial facility is shown using the example of a casting shop based on gasified models.Результати. Розглянуто основні способи адитивного виробництва моделей та піщаних форм для виготовлення металевих виливків, за яким пошарово нарощується методом 3D-друку виріб, а процес управляється програмою комп’ютера. Показано дані про об’єм росту ринку адитивних технологій і приклад принтера друкування розплавом з дроту.Результаты. Рассмотрены основные способы аддитивного производства моделей и песчаных форм для изготовления металлических отливок, по которому послойно наращивается методом 3D-печати изделие, а процесс управляется программой компьютера. Показано данные об объеме роста рынка аддитивных технологий и пример принтера печати расплавом из проволоки

Effective spring boundary conditions for a damaged interface between dissimilar media in three-dimensional case

Elastic waves in the presence of a damaged interface between two dissimilar elastic media is investigated in the three-dimensional case. The damaged is modeled as a stochastic distribution of equally sized circular cracks which is transformed into a spring boundary condition. First the scattering by a single circular interface crack between two dissimilar half-spaces is investigated and solved explicitly for normally incident waves in the low frequency limit. The transmission by a distribution of cracks is then determined and is transformed into a spring boundary condition, where effective spring stiffnesses are expressed in terms of elastic moduli and damage parameters. A comparison with previous results for a periodic distribution of cracks shows good agreement

Development of a Digital Twin of The Technological Process of Consumable Pattern Casting Using Production Data

The construction of a digital twin of a real physical object is described. It can be a virtual counterpart of a part, product, equipment, technological process, production sites, workshops or even factories. In fact, it is a set of mathematical models describing the state of an object and all its elements. The possibility of constructing a digital twin of an industrial facility is shown using the example of a consumable pattern casting workshop.Розглянуто дослідження по розробці систем комп’ютерного моніторингу параметрів технологічних процесів і станів об’єктів на прикладі цеху лиття по ЛГМ-процесу, а також методи їх раціонального вирішення на теоретичній основі сучасної прикладної математики.Рассмотрены исследования по разработке систем компьютерного мониторинга параметров технологических процессов и состояний объектов на примере цеха литья по ЛГМ-процесса, а также методы их рационального решения на теоретической основе современной прикладной математики

Cascade three-component composition on polystyrene basis absorbing in visible range and emitting in near IR

Design results have been presented for a three-component composition for solar energy conversion into the sensitivity range of Si and GaAs photocells based on polystyrene and polycyclic aromatic organic luminescent compounds. Two possible approaches to selection of concentrations of the components oriented to provide the maximum collection efficienc y of the visible range solar radiation and the optimum conditions of the Foerster non-radiative energy transfer between the intermediate and final components of the cascade compo -sition have been shown to give comparable results and thus do not form an alternative to one another.Представлены результаты дизайна трехкомпонентной композиции для преобразования энергии солнечного излучения в интервал чувствительности Si и GaAs фотоэлементов на основе полистирола и ароматических полициклических органолюминофоров. Показано, что два возможных подхода к подбору концентраций компонентов, ориентированные на обеспечение максимально эффективного сбора излучения в видимом диапазоне и оптимальных условий Ферстеровского безызлучательного переноса энергии между промежуточными и конечными компонентами каскадной композиции, дают сравнимые результаты и, таким образом, не являются альтернативой друг другу.Представлено результати дизайну трьохкомпонентної композиції для конвертування енергії сонячного випромінювання в інтервал чутливості Si та GaAs фотоелементів на основі полістиролу та ароматичних поліциклічних органічних люмінофорів. Показано, що два підходи до добору концентрацій компонентів, орієнтовані на забезпечення максимально ефективного збирання випромінювання у видимому діапазоні і оптимальних умов Ферстерівського безвипромінювального переносу енергії між проміжними та кінцевими компонентами каскадної композиції, дають порівняні результати і, отже, не є альтернативою один одному

Оценка глобальной продольной деформации левого желудочка методом спекл-трекинг эхокардиографии у беременных с COVID-19

Background. The new coronavirus disease (COVID-19), which has arisen as a result of infection SARS-CoV-2, which causes severe respiratory syndrome, is characterized by high morbidity, mortality and is a big problem in the health sector. The aim to use 2-dimensional speckle-tracking echocardiography (STE) in combination with transthoracic echocardiography (TTE) in the assessment of left ventricular longitudinal strain (LVGLS) in pregnant women with confirmed coronavirus infection, hospitalized in the O.M. Filatov Municipal Clinical Hospital No. 15, Moscow, Russian Federation. Methods. The results of STE were analyzed in 102 pregnant women with confirmed coronavirus infection at the hospital stage of treatment. Results. There was no decrease in LVGLS values in pregnant women with COVID-19 without a history of cardiovascular pathology. There was also no additional decrease in the LVGLS value in pregnant women with COVID-19 and initially reduced LVGLS in the presence of a cardiovascular history (the results were consistent with those in pregnant women with concomitant cardiovascular pathology, but without a new coronavirus infection). Conclusions. In pregnant women with COVID-19 without a history of concomitant pathology, STE did not provide additional information regarding possible subclinical left ventricular dysfunction.Обоснование. Новая коронавирусная инфекция (COVID-19), вызывающая тяжелый респираторный синдром, характеризуется высокой заболеваемостью, смертностью и является большой проблемой в сфере здравоохранения. Цель исследования возможность использования 2-мерной спекл-трекинг эхокардиографии (Speckle tracking echocardiography, STE) в комбинации c трансторакальной эхокардиографией (transthoracic echocardiogram, ТТЕ) в оценке продольной деформации левого желудочка (Left ventricular global longitudinal strain, LVGLS) у беременных с подтвержденной коронавирусной инфекцией, госпитализированных в Городскую клиническую больницу № 15 им. О.М. Филатова Департамента здравоохранения г. Москвы. Методы. Были проанализированы результаты STE у 102 беременных с подтвержденной коронавирусной инфекцией на госпитальном этапе лечения. Результаты. Не было выявлено снижения показателей LVGLS у беременных с COVID-19 без сердечно-сосудистой патологии в анамнезе. Также не было выявлено дополнительного снижения величины LVGLS у беременных с COVID-19 и исходно сниженной LVGLS при наличии экстрагенитальной патологии (результаты соответствовали таковым у беременных с сопутствующей сердечно-сосудистой патологией, но без новой коронавирусной инфекции). Заключение. У беременных с COVID-19 без сопутствующей патологии в анамнезе выполнение STE не давало дополнительной информации в отношении возможной субклинической дисфункции левого желудочка