Lower bound for LCF lifetime and its application to safe design of elastic viscoplastic structures

AbstractThe theory of shakedown is applied to obtain an upper estimation of LCF lifetime of structures. A model of elastic viscoplastic material similar to the Perzyna one with isotropic strain hardening and isotropic damage is adopted. Assumptions: viscoplastic strain rate is proportional to the access of the yield function over zero; the rate of damage evolution is equal to a function of hardening and damage parameters with the coefficient of fluidity, as a factor of proportionality; damage process is coupled with the viscoplastic deformation process; the hardening parameter is equal to accumulated viscoplastic deformation. The yield surfaces form a family of self-similar surfaces with the diameter as the parameter. The shakedown condition of the Melan type is formulated relatively to the initial yield surface. Features of the stress path lead to an equation with min–max problem of the mathematical programming in the left side, which determines a safe value of the virtual residual stress. The equation provides an opportunity to compute the maximal value of the strain hardening parameter possible under the prescribed loading program. This value allows to obtain an upper estimate to safe work time of the structure, which results in a sufficient condition of the structure integrity during the prescribed time period. An example of the developed theory application to resolve various problems arising from designing of structures is considered

First quantized approaches to neutrino oscillations and second quantization

Neutrino oscillations are treated from the point of view of relativistic first quantized theories and compared to second quantized treatments. Within first quantized theories, general oscillation probabilities can be found for Dirac fermions and charged spin 0 bosons. A clear modification in the oscillation formulas can be obtained and its origin is elucidated and confirmed to be inevitable from completeness and causality requirements. The left-handed nature of created and detected neutrinos can also be implemented in the first quantized Dirac theory in presence of mixing; the probability loss due to the changing of initially left-handed neutrinos to the undetected right-handed neutrinos can be obtained in analytic form. Concerning second quantized approaches, it is shown in a calculation using virtual neutrino propagation that both neutrinos and antineutrinos may also contribute as intermediate particles. The sign of the contributing neutrino energy may have to be chosen explicitly without being automatic in the formalism. At last, a simple second quantized description of the flavor oscillation phenomenon is devised. In this description there is no interference terms between positive and negative components, but it still gives simple normalized oscillation probabilities. A new effect appearing in this context is an inevitable but tiny violation of the initial flavor of neutrinos. The probability loss due to the conversion of left-handed neutrinos to right-handed neutrinos is also presented.Comment: version accepted for publicatio

Кластеризация регионов на основе базовых аграрно-экономических критериев

Разнообразие природно-климатических и экономических условий российских регионов предполагает широкий диапазон методологических подходов к их классификации. Одновременно усложняется задача абстрагирования исследования для любой отрасли народного хозяйства. Эффективная кластеризация важна также в процессе формирования и реализации аграрно-экономической политики. В работе изучены возможности базовой аграрно-экономической региональной кластеризации на основе временных рядов основных экономических показателей и показателей развития сельского хозяйства. Новизна предлагаемого подхода заключается в методике динамического сегментирования, которая позволяет наблюдать и прогнозировать направление изменений в мезоэкономических пропорциях. На основе официальных данных государственной статистики сформированы группы показателей по производственному, производственно-институциональному и производственно-структурному критериям. В качестве основного метода исследования выбран метод кластеризации «k-среднее». На основе трех смоделированных региональных сегментов рассчитаны средние значения по исходным признакам. Сегменты классифицированы с позиций полученных характеристик. Отдельно рассмотрены субъекты-выбросы, далеко отстоящие от основных массивов данных. Полученные результаты подтвердили широкое пространственное распределение регионов, входящих в определенные аграрно-экономические сегменты. Данная классификация будет полезна при обосновании направлений и выборе инструментов аграрно-экономической политики, стратегии создания производственных кластеров, а также при планировании работы регионального агробизнеса, устранении существующих диспропорций в его развитии. В качестве дальнейшего совершенствования методологии аграрно-экономической сегментации в динамике предложено расширить анализ с помощью изменения изучаемого временного интервала, роста количества включаемых в модель факторов и их взаимодействий, введения новых алгоритмов кластеризации. Данную модель можно дополнительно применять для получения прогнозов структурных изменений и динамики производства

Кластеризация регионов на основе базовых аграрно-экономических критериев

Разнообразие природно-климатических и экономических условий российских регионов предполагает широкий диапазон методологических подходов к их классификации. Одновременно усложняется задача абстрагирования исследования для любой отрасли народного хозяйства. Эффективная кластеризация важна также в процессе формирования и реализации аграрно-экономической политики. В работе изучены возможности базовой аграрно-экономической региональной кластеризации на основе временных рядов основных экономических показателей и показателей развития сельского хозяйства. Новизна предлагаемого подхода заключается в методике динамического сегментирования, которая позволяет наблюдать и прогнозировать направление изменений в мезоэкономических пропорциях. На основе официальных данных государственной статистики сформированы группы показателей по производственному, производственно-институциональному и производственно-структурному критериям. В качестве основного метода исследования выбран метод кластеризации «k-среднее». На основе трех смоделированных региональных сегментов рассчитаны средние значения по исходным признакам. Сегменты классифицированы с позиций полученных характеристик. Отдельно рассмотрены субъекты-выбросы, далеко отстоящие от основных массивов данных. Полученные результаты подтвердили широкое пространственное распределение регионов, входящих в определенные аграрно-экономические сегменты. Данная классификация будет полезна при обосновании направлений и выборе инструментов аграрно-экономической политики, стратегии создания производственных кластеров, а также при планировании работы регионального агробизнеса, устранении существующих диспропорций в его развитии. В качестве дальнейшего совершенствования методологии аграрно-экономической сегментации в динамике предложено расширить анализ с помощью изменения изучаемого временного интервала, роста количества включаемых в модель факторов и их взаимодействий, введения новых алгоритмов кластеризации. Данную модель можно дополнительно применять для получения прогнозов структурных изменений и динамики производства

Critical dimensions for random walks on random-walk chains

The probability distribution of random walks on linear structures generated by random walks in $d$-dimensional space, $P_d(r,t)$, is analytically studied for the case $\xi\equiv r/t^{1/4}\ll1$. It is shown to obey the scaling form $P_d(r,t)=\rho(r) t^{-1/2} \xi^{-2} f_d(\xi)$, where $\rho(r)\sim r^{2-d}$ is the density of the chain. Expanding $f_d(\xi)$ in powers of $\xi$, we find that there exists an infinite hierarchy of critical dimensions, $d_c=2,6,10,\ldots$, each one characterized by a logarithmic correction in $f_d(\xi)$. Namely, for $d=2$, $f_2(\xi)\simeq a_2\xi^2\ln\xi+b_2\xi^2$; for $3\le d\le 5$, $f_d(\xi)\simeq a_d\xi^2+b_d\xi^d$; for $d=6$, $f_6(\xi)\simeq a_6\xi^2+b_6\xi^6\ln\xi$; for $7\le d\le 9$, $f_d(\xi)\simeq a_d\xi^2+b_d\xi^6+c_d\xi^d$; for $d=10$, $f_{10}(\xi)\simeq a_{10}\xi^2+b_{10}\xi^6+c_{10}\xi^{10}\ln\xi$, {\it etc.\/} In particular, for $d=2$, this implies that the temporal dependence of the probability density of being close to the origin $Q_2(r,t)\equiv P_2(r,t)/\rho(r)\simeq t^{-1/2}\ln t$.Comment: LATeX, 10 pages, no figures submitted for publication in PR

Reconstruction of protein structures from a vectorial representation

We show that the contact map of the native structure of globular proteins can be reconstructed starting from the sole knowledge of the contact map's principal eigenvector, and present an exact algorithm for this purpose. Our algorithm yields a unique contact map for all 221 globular structures of PDBselect25 of length $N \le 120$. We also show that the reconstructed contact maps allow in turn for the accurate reconstruction of the three-dimensional structure. These results indicate that the reduced vectorial representation provided by the principal eigenvector of the contact map is equivalent to the protein structure itself. This representation is expected to provide a useful tool in bioinformatics algorithms for protein structure comparison and alignment, as well as a promising intermediate step towards protein structure prediction.Comment: 4 pages, 1 figur

Josephson junction between anisotropic superconductors

The sin-Gordon equation for Josephson junctions with arbitrary misaligned anisotropic banks is derived. As an application, the problem of Josephson vortices at twin planes of a YBCO-like material is considered. It is shown that for an arbitrary orientation of these vortices relative to the crystal axes of the banks, the junctions should experience a mechanical torque which is evaluated. This torque and its angular dependence may, in principle, be measured in small fields, since the flux penetration into twinned crystals begins with nucleation of Josephson vortices at twin planes.Comment: 6 page

Emergence of Spacetime

Starting from a background Zero Point Field (or Dark Energy) we show how an array of oscillators at the Planck scale leads to the formation of elementary particles and spacetime and also to a cosmology consistent with latest observations.Comment: Latex, 39 page

Use of Assessment Indicators to Forecast Market Promotion of Products

During recent years the trend to tighten competitiveness has been increasing globally almost in all industries, although before then it was absent in many countries and economic sectors. This article touches upon the main issues regarding the competitiveness of enriched curd products with prebiotic substances. On the basis of a consumer survey, the calculation of advantageous indicators was performed. According to the results of the ranking of quality indicators, the following maximum values were accepted: taste and smell, form and consistency, titratable acidity, amino acid composition, and vitamin and mineral composition. A comparative analysis of consumer qualities of curd products is given. According to the results of the assessment of the quality of curd products, it can be concluded that competitive advantage belongs to a curd product enriched with cedar oil cake, lactulose syrup and whey proteins. This is followed by the curd product enriched with cedar oil cake and lactulose syrup, and then the integral indicator in the curd sample enriched with cedar oil cake. The integral indicators of curd cream and curd cheese have low values: 0.16 and 0.145, respectively. Thus, the developed curd products enriched with prebiotic substances will be in demand in the modern market of curd products. Keywords: competitiveness, complex quality indicator, curd products, cedar oil cake, whey protein, lactulos