Model of pulsating current traction motor taking into consideration magnetic losses in steel

The aim of the work is to develop a mathematical model of the traction motor of the pulsating current of an electric locomotive taking into account the magnetic losses in the motor steel to determine the starting parameters depending on the voltage of the armature winding. Methodology. Mathematical modeling of electromagnetic processes in a traction motor of pulsating current is applied taking into account the nonlinear nature of the armature inductance, the inductance of the excitation winding and the nonlinear nature of the universal magnetic characteristic. The magnetic losses in the steel of the traction motor were taken into account by establishing the dependence of these losses on the frequency of reversal, the magnetic flux in the magnetic circuit of the motor and the geometric dimensions of the motor. Results. The mathematical model of calculation of starting parameters of the traction engine of the pulsating current of the traction drive of the electric locomotive of alternating current taking into account the equation of instantaneous value of losses in engine steel is developed. The dynamic characteristics of the traction motor with pulsating current are obtained. It allows to investigate starting parameters of the traction engine on the basis of the received mathematical model and to design elements of the traction drive of the electric locomotive according to the specification, to choose optimum design parameters. Originality. For the first time a comprehensive study of the pulsating current traction motor was carried out taking into account the nonlinear nature of the armature inductance, excitation winding inductance and nonlinear nature of the universal magnetic characteristic and taking into account the magnetic losses in the motor steel. Practical significance. The model of the traction motor of pulsating current taking into account losses in steel of the engine on the basis of the carried-out calculation is developed. Experimental studies have confirmed the adequacy of the model, which allows to apply the obtained model to develop a mathematical model of an AC electric locomotive to study the electrodynamic processes in it at different modes of operation of the electric locomotive.Запропоновано підхід до імітаційного моделювання тягових електродвигунів пульсуючого струму, заснований на врахуванні нелінійного характеру магнітної характеристики, індуктивностей якоря та обмотки збудження. Розроблено модель магнітних втрат у магнітопроводі якоря електродвигуна та досліджено їх вплив на характер електромагнітних процесів у електродвигуні. Показано, що отримані при цьому рішення узгоджуються з отриманими раніше результатами, але відкриваються додаткові можливості при дослідженні роботи двигуна в складі тягового електроприводу електровозу однофазно-постійного струму

Моделирование деформационного поведения TiNi-сплава с TiN-покрытиями для медицинского применения

The deformation behavior of the titanium nickelide alloy Ti–55.84 wt. % Ni (TiNi) with titanium nitride (TiN) coatings obtained by arc-PVD has been simulated. Differential scanning calorimetry and three-point bending test were used to study the parameters of martensitic transformations and the deformation behavior of this alloy. The values of the characteristic temperatures for the TiNi alloy that can be used in medical applications were substantiated. The elastic-force characteristics of the alloy related to the properties in the superelastic state were considered. The dependiences of the change in the phase yield strength, the stress of the unloading plateau, and the residual deformation of the TiNi samples with TiN coatings on the ambient temperature range between 6 to 37 °C were determined. Based on these dependencies, a deformation curve was obtained that can predict the mechanical behavior of a TiNi product, for example, a stent, before and during its implantation into a human body. TiNi-based shape memory alloys are widely used in various branches of medicine; therefore, the development of technological methods for manufacturing products from TiNi with high corrosion resistance is promising.Выполнено моделирование деформационного поведения сплава никелида титана Ti–55,84 мас.% Ni (TiNi) с покрытиями из нитрида титана (TiN), полученными вакуумно-дуговым осаждением. С использованием методов дифференциальной сканирующей калориметрии и трехточечного изгиба исследованы параметры мартенситных превращений и деформационное поведение данного сплава. Обоснованы значения характеристических температур TiNi для его использования в качестве материала медицинского назначения. Рассмотрены упруго-силовые характеристики сплава, связанные с проявлением свойств в сверхэластичном состоянии. Установлены зависимости изменения фазового предела текучести, напряжения разгрузочного плато и остаточной деформации образцов TiNi с TiN-покрытиями от температуры окружающей среды в диапазоне от 6 до 37 °С. На основе данных зависимостей получена деформационная кривая, позволяющая прогнозировать механическое поведение изделия из никелида титана, например, стента до и во время его имплантации в организм человека. Сплавы с памятью формы на основе TiNi широко применяются в различных отраслях медицины, в связи с этим перспективны разработки технологических приемов изготовления изделий из TiNi с высокими показателями коррозионной стойкости

Задание функциональных свойств TiNi сплавам в процессе ионно-плазменного осаждения покрытий

The aim of the present work is to study the influence of the technological parameters of the ion-plasma treatment (IPT) on the functional properties of a TiNi shape memory alloy and its biocompatibility. The object of the study was the Ti–50.8 at. % Ni alloy, widely applied in medical devices. IPT was carried out by vacuum-arc evaporation of a titanium cathode at different values of the bias potential (0, –100, and –500 V), followed by TiN deposition. The functional properties of the TiNi alloy after IPT were investigated using differential scanning calorimetry. The biocompatible properties were evaluated using atomic emission spectrometry to measure a nickel concentration after one year holding TiN-coated TiNi samples in the 0.9 % NaCl solution. It has been determined that by setting the temperature regime of heating of Ti–50.8 at. % Ni alloy samples due to the technological parameters of the IPT process, it is possible to change the interval of realization of thermoelastic martensitic transformations, and, consequently, the temperature response of devices made of this alloy, i. e. to set the necessary functional properties. The comparative analysis of the characteristic temperatures after heat and ion-plasma treatments allow us to conclude that the proposed method for calculation of the TiNi substrate temperature is correct at IPT. The calculated temperature of the TiNi samples was ~275 °C at the zero potential, which is sufficient to shift the characteristic temperatures of the alloy. The substrate temperature during deposition was ~400 °C at a – 100 V bias and above 600 °C at a – 500 V bias, respectively. The Ni concentration in the model solution did not exceed 0.14 mg/l after one year holding, which indicates the high biocompatibility of the TiN-coated TiNi samples.Работа посвящена исследованию влияния технологических параметров процесса ионно-плазменной обработки (ИПО) на функциональные свойства TiNi сплава с эффектом памяти формы и его биосовместимость. В качестве объекта исследования выбран сплав Ti–50,8 ат. % Ni, широко применяемый в медицинских изделиях и устройствах. Ионно-плазменную обработку осуществляли путем вакуумно-дугового испарения катода из титана при значениях потенциала смещения 0, –100 и –500 В с последующим осаждением защитно-декоративного TiN покрытия. Контрольную группу образцов подвергали термообработке при температурах 200–700 °С в течение 20 мин. Функциональные свойства TiNi сплава после ИПО исследовали методом дифференциальной сканирующей калориметрии. Биосовместимые свойства оценивали методом атомно-эмиссионной спектрометрии, измеряя количество никеля в 0,9 %-ном растворе NaCl после выдержки в нем TiNi образцов с TiN покрытием. Установлено, что задавая температурный режим нагрева образцов из сплава Ti–50,8 ат. % Ni за счет технологических параметров процесса ИПО, можно менять интервал реализации термоупругих мартенситных превращений, а следовательно, и температуру срабатывания устройств, изготавливаемых из этого сплава, т. е. задавать им необходимые функциональные свойства. Сопоставительный анализ характеристических температур после термической и ионно-плазменной обработок позволил сделать вывод о корректности предложенного метода расчета температуры TiNi подложки при ИПО. Расчетная температура образцов TiNi при нулевом потенциале составила ~275 °С, что достаточно для смещения характеристических температур сплава. Осаждение при потенциале –100 В обеспечило нагрев подложки до ~400 °С, при –500 В – свыше 600 °С. Концентрация Ni в модельном растворе после годовой выдержки не превышала 0,14 мг/л, что свидетельствует о высокой биосовместимости TiNi сплава с TiN покрытием

ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НАКЛАДНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ В ПРИСУТСТВИИ ЗАЗЕМЛЕННОЙ ПЛОСКОСТИ

Designing principles of fringing electric field (FEF) sensors in the presence of a top ground plane bounding are considered. The analysis of characteristics, such as of penetration depth, working capacity, sensitivity to anisotropy of dielectric properties is given. Qualitative principles of designing are described, recommendations for optimizations of designs are given.Рассмотрены принципы проектирования многосекционных экранированных накладных измерительных конденсаторов, используемых для неразрушающего контроля ортотропных материалов. Дан анализ характеристик: глубины зоны контроля, рабочей емкости, чувствительности к анизотропии диэлектрических свойств. Описаны качественные принципы проектирования, даны рекомендации для оптимизации конструкци

Application of Belarusian-Made Self-Expanding Ti-Ni Stents in the Treatment of Obstructing Colorectal Cancer

Stenting, Colorectal Cancer, Stent, Titanium Nickelid

Локальная церебральная гипоперфузия как причина развития симптомов и прогрессирования рассеянного склероза

Background. Neurodegenerative processes play an important role in the development of clinical features of multiple sclerosis (MS) as well as in the progression of the disease. At the same time, neurodegenerative mechanisms of MS are not completely clear, which makes researchers pay special attention to pathogenetic aspects of the disease that have not been studied before. Previously it was shown that MS patients can have alterations in the local cerebral blood flow, however, the meaning of the detected abnormalities is still not clear.The aim of our work is to evaluate the perfusion character in the demyelinating lesions and normalappearing brain structures, and to determine their relation to clinical features of MS.Material and methods. 49 patients with relapsing-remitting and secondary progressive MS with clinical and MRI remission were included in the study. The patients underwent contrast-enhanced MR perfusion of the brain on the 3 Tesla MR-tomograph, as well as the Functional System Score, Expanded Disability Status Score and Fatigue Status Score evaluation. The data analysis included automatic construction of perfusion maps of the cerebral blood volume (CBV), cerebral blood flow (CBF) and mean transit time (MTT) values in the normal-appearing brain structures and in the demyelinating lesions and statistical analysis.Results. The received results allow to presume that variation of CBV values in MS lesions can indicate heterogeneity of processes in these lesions – from reactivation of inflammation to remyelination.Significant reduction of perfusion in nucleus lenticularis was revealed. This reduction did not depend on the severity of the disease and correlated negatively with the fatigue score. This allows to suppose that the therapy focused on brain perfusion improvement can be used as symptomatic therapy of MS. Considering the fact that regional hypoperfusion precedes the development of brain structure atrophy, it is hypothesized that the improvement of perfusion may prevent neurodegeneration in MS. The obtained findings need further investigation. Введение. Нейродегенеративные процессы играют важную роль в развитии клинических проявленийрассеянного склероза (РС), а также в прогрессировании заболевания. В то же время механизмынейродегенерации при РС не вполне ясны, что заставляет исследователей обращать внимание наранее не изученные патогенетические аспекты заболевания. Было показано, что у больных РС могут наблюдаться изменения локального кровотока в головном мозге, однако значение выявленныхнарушений изучено недостаточно.Целью нашей работы являлись оценка особенностей перфузии в очагах демиелинизации и внешненеизменeнных структурах головного мозга и определение их взаимосвязи с клиническими проявлениями РС.Материалы и методы. В исследовании приняли участие 49 пациентов с ремиттирующим и вторич-но-прогрессирующим РС в стадии ремиссии (клинической и по данным магнитно-резонансной томографии (МРТ)), которым проводились МР-перфузия головного мозга с контрастным усилениемна томографе с индукцией магнитного поля 3 Тл, а также оценка по шкале функциональных систем(FS), расширенной шкале нетрудоспособности (EDSS), шкале утомляемости (FSS). Анализ данныхвключал в себя автоматическое построение перфузионных карт для показателям: объем мозговогокровотока CBV, объемная скорость кровотока CBF и среднее время циркуляции MTT в очагах демиелинизации и внешне неизмененных структурах головного мозга.Результаты. Большой разброс показателей CBV в очагах может свидетельствовать о гетерогенностипроисходящих в них процессов – от реактивации воспаления до ремиелинизации. Выявленное намизначимое снижение перфузии в лентикулярных ядрах вне зависимости от тяжести заболевания, которое отрицательно коррелировало с выраженностью утомляемости, позволяет предположить, чтотерапия, направленная на улучшение перфузии головного мозга, может использоваться в качествесимптоматической терапии РС. Учитывая то, что регионарная гипоперфузия опережает развитиеатрофии, мы считаем, что лечение, направленное на улучшение перфузии, способно предотвращатьразвитие нейродегенеративных изменений при РС, что требует дальнейших исследований

Metastable perovskite Bi1-xLaxFe0.5Sc0.5O3 phases in the range of the compositional crossover

Perovskite ceramics of the Bi1- xLaxFe0.5Sc0.5O3 composition (0.30 ≤ x ≤ 0.35) that cannot be sintered in bulk form as a single phase using the conventional ceramic route were successfully prepared using the high-pressure/high-temperature technique. It has been shown that the room-temperature compositional crossover from the antipolar phase whose incommensurate modulation of displacements of Bi/La and oxygen is described by the Imma(00γ)s00 superspace group to the non-polar Pnma phase occurs in the narrow range between x = 0.33 and x = 0.34 with no phase coexistence. The features of this compositional crossover are discussed in comparison with that observed in the Bi1- xLaxFeO3 system.publishe

Adrenal function recovery after durable oral corticosteroid sparing with benralizumab in the PONENTE study

Background Oral corticosteroid (OCS) dependence among patients with severe eosinophilic asthma can cause adverse outcomes, including adrenal insufficiency. PONENTE's OCS reduction phase showed that, following benralizumab initiation, 91.5% of patients eliminated corticosteroids or achieved a final dosage ≤5 mg·day-1 (median (range) 0.0 (0.0-40.0) mg). Methods The maintenance phase assessed the durability of corticosteroid reduction and further adrenal function recovery. For ~6 months, patients continued benralizumab 30 mg every 8 weeks without corticosteroids or with the final dosage achieved during the reduction phase. Investigators could prescribe corticosteroids for asthma exacerbations or increase daily dosages for asthma control deteriorations. Outcomes included changes in daily OCS dosage, Asthma Control Questionnaire (ACQ)-6 and St George's Respiratory Questionnaire (SGRQ), as well as adrenal status, asthma exacerbations and adverse events. Results 598 patients entered PONENTE; 563 (94.1%) completed the reduction phase and entered the maintenance phase. From the end of reduction to the end of maintenance, the median (range) OCS dosage was unchanged (0.0 (0.0-40.0) mg), 3.2% (n=18/563) of patients experienced daily dosage increases, the mean ACQ-6 score decreased from 1.26 to 1.18 and 84.5% (n=476/563) of patients were exacerbation free. The mean SGRQ improvement (-19.65 points) from baseline to the end of maintenance indicated substantial quality-of-life improvements. Of patients entering the maintenance phase with adrenal insufficiency, 32.4% (n=104/321) demonstrated an improvement in adrenal function. Adverse events were consistent with previous reports. Conclusions Most patients successfully maintained maximal OCS reduction while achieving improved asthma control with few exacerbations and maintaining or recovering adrenal function

Эффективность и безопасность применения бовгиалуронидазы азоксимера (Лонгидаза) у пациентов с постковидным синдромом: результаты открытого проспективного контролируемого сравнительного многоцентрового клинического исследования DISSOLVE

Post-COVID syndrome develops after COVID-19 (COronaVIrus Disease 2019) and leads to cumulative effects in the form of shortness of breath and impaired lung function. Notably, patients with airway inflammation and COVID-19 were found to have increased concentrations of hyaluronic acid (HA). Since bovhyaluronidase azoximer (Longidase®) catalyzes the hydrolysis of HA, this drug has the potential to reduce HA levels and improve lung function in patients with post-COVID syndrome.The aim of the DISSOLVE trial, which was conducted early in the pandemic, was to investigate the efficacy and safety of bovhyaluronidase azoximer in patients with symptoms associated with post-COVID syndrome.Methods. An open, prospective, controlled, comparative, multicenter clinical trial (NCT04645368) included adult patients (n = 160) who had post-COVID syndrome. Patients in the treatment group (n = 81) received bovhyaluronidase azoximer, and individuals in the control group (n = 79) were followed up without intervention. The study included physical examination, evaluation of forced vital capacity (FVC), assessment of dyspnea with the Modified Medical Research Council Dyspnea Scale (mMRC), 6-minute walking test, and pulse oximetry. These indicators were measured on 3 visits, at days 1 (baseline), 75, and 180. In addition, the number of patients who experienced adverse events and serious adverse events were recorded.Results. Baseline patient characteristics in the treatment group and the control group were similar. In the treatment group, there was a statistically significant reduction in residual pulmonary abnormalities after visit 2 (day 75) and visit 3 (day 180). In addition, FVC, pulse oximetry values, and functional exercise tolerance increased statistically significantly at days 75 and 180 compared to baseline. The mMRC scores for dyspnea decreased statistically significantly in the treatment group over 75 days. The safety profile of the drug was reported to be favorable throughout the study. Conclusion. Treatment with bovhyaluronidase azoximer in patients with post-COVID syndrome showed improvement in FVC, pulse oximetry, functional exercise tolerance, and mMRC dyspnea.Постковидный синдром (ПКС) после перенесенного COVID-19 (COronaVIrus Disease 2019) – это состояние, которое развивается у пациентов, переболевших COVID-19 и приводит к кумулятивным эффектам в виде одышки и нарушения функции легких. Примечательно, что у пациентов с воспалением дыхательных путей и COVID-19 обнаружены более высокие концентрации гиалуроновой кислоты (ГК). Поскольку бовгиалуронидаза азоксимер (Лонгидаза®) катализирует гидролиз ГК, при назначении данного препарата потенциально можно ожидать снижение концентрации ГК и улучшения функции легких у пациентов с ПКС.Целью исследования DISSOLVE, которое проводилось на начальной стадии пандемии, явилось изучение эффективности и безопасности применения бовгиалуронидазы азоксимера у пациентов с симптомами, связанными с ПКС.Материалы и методы. В открытом проспективном контролируемом сравнительном многоцентровом клиническом исследовании (NCT04645368) принимали участие взрослые пациенты (n = 160), у которых выявлен ПКС. Пациенты, составившие группу лечения (n = 81), получали бовгиалуронидазу азоксимер, лица, составившие группы контроля (n = 79), наблюдались динамически. В рамках исследования выполнялось физикальное обследование, проводилась оценка показателей форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ), одышки по шкале модифицированного вопросника Британского медицинского исследовательского совета (Modified Medical Research Council Dyspnea Scale – mMRC), дистанции, пройденной при выполнении 6-минутного шагового теста, и пульсоксиметрии. Эти показатели измерялись в рамках 3 визитов: в 1-й (исходный уровень), 75-й и 180-й дни. Кроме того, регистрировалось число пациентов, у которых наблюдались нежелательные явления (НЯ) и серьезные НЯ.Результаты. Исходные характеристики у пациентов группы лечения и контрольной группы были сходными. В группе лечения отмечено статистически значимое снижение остаточных легочных изменений после визита 2 (75-й день) и визита 3 (180-й день); кроме того, показатели ФЖЕЛ, пульсоксиметрии и переносимости функциональных физических нагрузок статистически значимо увеличились на 75-й и 180-й дни относительно исходного уровня. Показатели одышки по шкале mMRC в группе лечения статистически значимо снизились в течение 75 дней. Профиль безопасности препарата отмечался как благоприятный на протяжении всего исследования.Заключение. При терапии бовгиалуронидазой азоксимером у пациентов с ПКС отмечено улучшение показателей ФЖЕЛ, пульсоксиметрии, переносимости функциональных физических нагрузок и оценки одышки по mMRC

Functional properties of bimetal composite of “stainless steel–TiNi alloy” produced by explosion welding

AbstractThe functional properties of “TiNi–stainless steel” bimetal composite produced by explosion welding were studied. The influence of the ratio of the TiNi layer thickness to the total thickness of the sample as well as the influence of preliminary deformation on the recoverable strain and a temperature of shape memory effect were studied. It was found that the best combination of strain variation observed in repeated thermal cycles was demonstrated by the bimetal sample in which the thickness of the TiNi layer was 64% of the thickness of the sample. The preliminary deformation resulted in an increase in stress stored in the sample and led to an increase in recoverable strain