Development of the Metal Rheology Model of High-temperature Deformation for Modeling by Finite Element Method

It is shown that when modeling the processes of forging and stamping, it is necessary to take into account not only the hardening of the material, but also softening, which occurs during hot processing. Otherwise, the power parameters of the deformation processes are precisely determined, which leads to the choice of more powerful equipment. Softening accounting (processes of stress relaxation) will allow to accurately determine the stress and strain state (SSS) of the workpiece, as well as the power parameters of the processes of deformation. This will expand the technological capabilities of these processes. Existing commercial software systems for modeling hot plastic deformations based on the finite element method (FEM) do not allow this. This is due to the absence in these software products of the communication model of the component deformation rates and stresses, which would take into account stress relaxation. As a result, on the basis of the Maxwell visco-elastic model, a relationship is established between deformation rates and stresses. The developed model allows to take into account the metal softening during a pause after hot deformation. The resulting mathematical model is tested by experiment on different steels at different temperatures of deformation. The process of steels softening is determined using plastometers. It is established experimentally that the model developed by 89 ... 93 % describes the rheology of the metal during hot deformation. The relationship between the components of the deformation rates and stresses is established, which allows to obtain a direct numerical solution of plastic deformation problems without FED iterative procedures, taking into account the real properties of the metal during deformation. As a result, the number of iterations and calculations has significantly decreased

Direct observation of superconducting vortex clusters pinned by a periodic array of magnetic dots in ferromagnetic/superconducting hybrid structures

Strong pinning of superconducting flux quanta by a square array of 1 $\mu$m-sized ferromagnetic dots in a magnetic-vortex state was visualized by low-temperature magnetic force microscopy (LT-MFM). A direct correlation of the superconducting flux lines with the positions of the dots was derived. The force that the MFM tip exerts on the individual vortex in the depinning process was used to estimate the spatial modulation of the pinning potential. It was found, that the superconducting vortices which are preferably located on top of the Py dots experience about 15 times stronger pinning forces as compared to the pinning force in the pure Nb film. The strong pinning exceeds the repulsive interaction between the superconducting vortices and allows the vortex clusters to be located at each dot. Our microscopic studies are consistent with global magnetoresistace measurements on these hybrid structures.Comment: 4 pages, 4 figure

Spatial distribution of breeding Pied Flycatchers Ficedula hypoleuca in respect to their natal sites

Study of philopatry and dispersal of pied flycatchers Ficedula hypoleuca was launched on the Courish Spit (SE Baltic) in 1981. Since then, ca. 9,000 nestlings were ringed at different sites in the Russian part of the Courish Spit. A total of 557 individuals ringed as pulli were recaptured in subsequent seasons in the study area. Both males and females are more often recaptured in the plots where they were ringed than in other plots. These results were interpreted in the framework of the hypothesis forwarded by Löhrl (1959) and supported by Berndt & Winkel (1979). These authors suggested that cavity nesters (pied flycatchers and collared flycatchers F. albicollis) imprint their future local breeding area during the period of postfledging exploration. Birds that survive until the next spring, return to these imprinted areas to breed. A similar study done by Sokolov et al. (1984) on the Courish Spit in an open nesting species, the chaffinch Fringilla coelebs, confirmed this finding. We assumed that juvenile pied flycatchers disperse for varying distances during their postfledging movements and imprint a local area, some 1–5 kilometres in diameter. This area is the goal of their migration next spring. It is suggested that in spring, yearlings are non–randomly distributed in respect to the area they have imprinted as juveniles. Recently, Vysotsky (2000, 2001) re–analysed the same data on philopatry of pied flycatchers on the Courish Spit and forwarded an alternative hypothesis. He suggests that juveniles, both males and females, do not imprint any local area during the postfledging period, but are distributed randomly across the area of several dozens of kilometres in spring. Vysotsky was able to show that distribution of distances of natal dispersal did not differ from the random pattern the study plot which was an 8.5 km long line of nest boxes along the Courish Spit. The aim of this study was to test these two alternative hypotheses. To do so, we set up nine new study plots in 2000. Over 800 nest–boxes were made available for the birds (in addition to the old 400) in the 44 km long area. We recaptured pied flycatchers returning for breeding during four years, 2000–2003. The distribution of natal dispersal distances was compared with the null model which assumes that pied flycatchers settle randomly in the study area. We took all nest boxes from which pied flycatchers successfully fledged in a particular year and all next boxes where we were able to capture either a male or a female in the subsequent year, and calculated the distances between each pair of such nest boxes. Simulations were run separately for each sex. Theoretical distributions already include control efficiency. If some nest boxes were not checked in some year, or if we failed to capture one or both members of a breeding pair, we did not include this nest box in the model. Some birds could settle outside the study plot. Therefore, the theoretical distribution may underestimate the actual range of natal dispersal, but is unlikely to overestimate it. The number of females ringed as nestlings and recaptured as one–year–old birds was 43. The distribution of their natal distances (mean 6,8 km, SE = 0,81; median 5,4 km) was not significantly different from the pattern predicted by the null model (Wilcoxon matched pairs test: z = 1,25; p = 0,21). Conversely, males settled significantly closer to their natal nest box (n = 83; mean 4,3 km, SE = 0,57; median 2,5 km) than predicted by the model (Wilcoxon matched pairs test: z = 2,45; p = 0,014). For example, 24% of males settle within one km from their natal site, as compared with 7% predicted by the model. Males are found with a greater than chance probability within the 7 km zone around their natal site. The hypothesis by Vysotsky (2000) can thus be rejected for pied flycatcher males. Pied flycatcher females are known to settle at larger distances from their natal nest box. The very fact that were controlled 83 males and only 43 females suggests, assumed that sex ratio at fledging is close to being equal and that true survival rates during the first year of life do not differ greatly between the sexes, that many females emigrated from of our study plot. This does not mean that juvenile females do not imprint a home area during the postfledging period, as suggested by Vysotsky (2000). We think that the reason for this is not the inadequate navigational ability of the females but the fact that they were attracted by a prospecting male at some distance from their migratory destination and settle there. Such intercepting was suggested by Fedorov (1996) for Acrocephalus warblers, and it may exist in other migratory passerines. This is supported by the data on natal site fidelity from Spain which show that in Spanish pied flycatcher populations, recruitment rate did not differ between female and male juveniles (Potti & Montalvo, 1991). Females from these southern populations have a limited chance to be attracted by prospecting males in even more southern areas

Warp-X: a new exascale computing platform for beam-plasma simulations

Turning the current experimental plasma accelerator state-of-the-art from a promising technology into mainstream scientific tools depends critically on high-performance, high-fidelity modeling of complex processes that develop over a wide range of space and time scales. As part of the U.S. Department of Energy's Exascale Computing Project, a team from Lawrence Berkeley National Laboratory, in collaboration with teams from SLAC National Accelerator Laboratory and Lawrence Livermore National Laboratory, is developing a new plasma accelerator simulation tool that will harness the power of future exascale supercomputers for high-performance modeling of plasma accelerators. We present the various components of the codes such as the new Particle-In-Cell Scalable Application Resource (PICSAR) and the redesigned adaptive mesh refinement library AMReX, which are combined with redesigned elements of the Warp code, in the new WarpX software. The code structure, status, early examples of applications and plans are discussed

Some aspects of surgical treatment of erysipelas

Objective. To study the incidence and to determine the main trends of treatment of the erysipelas surgical forms. Materials and methods. There were retrospectively and prospectively analyzed 114 histories of the patients’ cases, who were treated in stationary in the centre of purulent-septic surgery of the Municipal Hospital No 3 of Zaporizhzhya in 2019 - 2020 yrs. Results. Mostly often the affection site was localized on the lower extremities. In bullous and phlegmonous forms of erysipelas the most frequent clinical signs of intoxication were general weakness, hyperthermia, muscular pain. In necrotic form of erysipelas the signs of severe intoxication with nausea, regurgitation and confusion were observed. In complex treatment of erysipelas the main principles are antibioticotherapy and early surgical processing of the pathological process zone. Determination of indices of the procalcitonin content in the blood serum gives possibility to estimate progression and generalization of the process and constitutes a sensitive test for efficacy of the treatment conducted. Conclusion. Radical surgical intervention and timely targeted antibioticotherapy constitutes basic elements of successful treatment for surgical forms of erysipelas, and this position must not be revised. Procalcitonin content in the blood serum constitutes a diagnostic marker, permitting to prognosticate the sepsis development timely

Долговременная динамика соотношения взрослых и молодых птиц у ближних и дальних мигрантов на осеннем пролете на Куршской косе Балтийского моря

Было проанализировано соотношение взрослых и молодых птиц на осеннем пролете на Куршской косе Балтийского моря у 25 видов ближних и 19 дальних мигрантов в период с 1962 по 2016 гг. Сравнительный анализ показал, что доля взрослых особей среди пойманных в большие ловушки «рыбачинского типа» птиц была значимо выше у ближних мигрантов (19,4%), чем у дальних (5,4%). У видов, совершающих преимущественно дневные миграции, доля взрослых особей была выше, чем у ночных мигрантов (24,3% против 7,4% у ближних мигрантов и 7,4% против 4,5% – у дальних). У подавляющего большинства видов были выявлены значительные межгодовые колебания в соотношении взрослых и молодых особей. Однако значимые долговременные тренды в изменении этого соотношения были выявлены только у 3 видов ближних мигрантов и одного дальнего мигранта. Доля молодых особей, отлавливаемых на осеннем пролете, оказалась значимо связанной со средней температурой воздуха в Балтийском регионе весной и в начале лета (июнь): чем выше была температура в этот период, тем большая доля молодых птиц присутствовала в осенних отловах. Такая связь была выявлена у 8 видов ближних и 2 дальних мигрантов. Мы предполагаем, что это объясняется, в первую очередь, лучшей успешностью размножения этих видов в годы с высокой температурой воздуха весной и в начале лета в исследуемом регионе

The peculiarities of motivation and organization of civil defence service in Lithuania and Ukraine

With the changing global security situation, increase in external threats or emergence of new ones (cyberattacks, non-conventional warfare models, etc.), countries must feel concern regarding consolidation of their security. In this regard, both the Republic of Lithuania and Ukraine are taking measures to enhance and expand their military forces. One of the means to fortify military forces is attracting citizens to serve in the civilian national defence service. Authors of the article employ a comparative aspect to analyse the need for statutory servants serving in the civilian national defence service, as well as reveal the number and type of professionals to be required by the national defence system and explore benefits provided by such statutory servants as well as their purpose in the army. Additionally, in the article authors reveal administrational-legal status of civilian national defence services in both the Republic of Lithuania and Ukraine, its place in the system of other militarised or civil public administration institutions. Comparative aspect is also used to analyse administrative legal status of statutory servants of civilian national defence service, peculiarities of admission of statutory servants to the national defence system and their service therein, as well as possibilities for motivation and stimulation of citizens to exercise service in the civilian national defence service. Therefore, the article aims to answer the question of what could motivate citizens to carry out service in the civilian national defence service, what incentives (needs, interests, values, stimulus, realisation of importance of certain matters, remuneration, etc.) would result in motivation (attitude and interest in) to serve in the Lithuanian Armed Forces and to participate in international operations.Із зміною ситуації в глобальній безпеці, збільшенням зовнішніх загроз чи появою нових (кібератаки, моделі нетрадиційної війни тощо) країни повинні відчувати стурбованість щодо зміцнення своєї безпеки. У зв'язку з цим, як Литовська Республіка, так і Україна вживають заходів щодо посилення та розширення своїх військових сил. Одним з засобів укріплення збройних сил є залучення громадян до служби в цивільній службі національної оборони. Автори статті використовують порівняльний аспект для аналізу необхідності надання статутних службовців, які працюють в цивільній службі національної оборони, а також виявляти кількість і тип фахівців, які вимагатимуть система національної оборони, та вивчити переваги, надані такими статутними службовцями, як на їх призначення в армії. Крім того, у статті автори виявляють адміністративно-правовий статус цивільних служб національної оборони як в Литовській Республіці, так і в Україні, його місце в системі інших мілітаризованих або цивільних органів державної адміністрації. Порівняльний аспект також використовується для аналізу адміністративно-правового статусу статутних службовців цивільної служби національної оборони, особливостей прийому статутних службовців до системи національної оборони та їх обслуговування в них, а також можливості для мотивації та стимулювання громадян до здійснення служби в цивільна служба національної оборони. Тому стаття спрямована на те, щоб відповісти на питання, що могло б мотивувати громадян виконувати службу в цивільній службі національної оборони, які стимули (потреби, інтереси, цінності, стимули, здійснення важливості певних питань, винагороди тощо) призведуть до в мотивації (ставлення та інтерес) до служби в збройних силах Литви та участь у міжнародних операціях.С изменением ситуации глобальной безопасности, увеличением внешних угроз или появлением новых (кибератаки, нетрадиционные военные модели и т. д.) Страны должны чувствовать беспокойство относительно консолидации своей безопасности. В этой связи, как Литовская Республика, так и Украина принимают меры по укреплению и расширению своих вооруженных сил. Одним из средств укрепления вооруженных сил является привлечение граждан к службе гражданской обороны. Авторы статьи используют сравнительный аспект, чтобы проанализировать потребность в статутных служащих, работающих в гражданской национальной службе обороны, а также выявить количество и тип специалистов, которые потребуются национальной системе обороны, и изучить преимущества, предоставляемые такими законными служащими, как на их назначение в армию. Кроме того, в статье авторы раскрывают административно-правовой статус гражданских служб национальной обороны, как в Литовской Республике, так и в Украине, ее место в системе других военизированных или гражданских органов государственного управления. Сравнительный аспект также используется для анализа административно-правового статуса должностных лиц гражданской службы гражданской обороны, особенностей приема официальных служащих в национальную систему обороны и их обслуживания в них, а также возможностей для мотивации и стимулирования граждан к выполнению служебных обязанностей в гражданской обороны. Поэтому в статье поставлена задача ответить на вопрос о том, что может побудить граждан выполнять услуги в гражданской службе национальной обороны, какие стимулы (потребности, интересы, ценности, стимулы, осознание важности определенных вопросов, вознаграждение и т. д.) Приведут к в отношении мотивации (отношения и интереса) к службе в Литовских вооруженных силах и участия в международных операциях

The peculiarities of motivation and organization of civil defence service in Lithuania and Ukraine

With the changing global security situation, increase in external threats or emergence of new ones (cyberattacks, non-conventional warfare models, etc.), countries must feel concern regarding consolidation of their security. In this regard, both the Republic of Lithuania and Ukraine are taking measures to enhance and expand their military forces. One of the means to fortify military forces is attracting citizens to serve in the civilian national defence service. Authors of the article employ a comparative aspect to analyse the need for statutory servants serving in the civilian national defence service, as well as reveal the number and type of professionals to be required by the national defence system and explore benefits provided by such statutory servants as well as their purpose in the army. Additionally, in the article authors reveal administrational-legal status of civilian national defence services in both the Republic of Lithuania and Ukraine, its place in the system of other militarised or civil public administration institutions. Comparative aspect is also used to analyse administrative legal status of statutory servants of civilian national defence service, peculiarities of admission of statutory servants to the national defence system and their service therein, as well as possibilities for motivation and stimulation of citizens to exercise service in the civilian national defence service. Therefore, the article aims to answer the question of what could motivate citizens to carry out service in the civilian national defence service, what incentives (needs, interests, values, stimulus, realisation of importance of certain matters, remuneration, etc.) would result in motivation (attitude and interest in) to serve in the Lithuanian Armed Forces and to participate in international operations.Із зміною ситуації в глобальній безпеці, збільшенням зовнішніх загроз чи появою нових (кібератаки, моделі нетрадиційної війни тощо) країни повинні відчувати стурбованість щодо зміцнення своєї безпеки. У зв'язку з цим, як Литовська Республіка, так і Україна вживають заходів щодо посилення та розширення своїх військових сил. Одним з засобів укріплення збройних сил є залучення громадян до служби в цивільній службі національної оборони. Автори статті використовують порівняльний аспект для аналізу необхідності надання статутних службовців, які працюють в цивільній службі національної оборони, а також виявляти кількість і тип фахівців, які вимагатимуть система національної оборони, та вивчити переваги, надані такими статутними службовцями, як на їх призначення в армії. Крім того, у статті автори виявляють адміністративно-правовий статус цивільних служб національної оборони як в Литовській Республіці, так і в Україні, його місце в системі інших мілітаризованих або цивільних органів державної адміністрації. Порівняльний аспект також використовується для аналізу адміністративно-правового статусу статутних службовців цивільної служби національної оборони, особливостей прийому статутних службовців до системи національної оборони та їх обслуговування в них, а також можливості для мотивації та стимулювання громадян до здійснення служби в цивільна служба національної оборони. Тому стаття спрямована на те, щоб відповісти на питання, що могло б мотивувати громадян виконувати службу в цивільній службі національної оборони, які стимули (потреби, інтереси, цінності, стимули, здійснення важливості певних питань, винагороди тощо) призведуть до в мотивації (ставлення та інтерес) до служби в збройних силах Литви та участь у міжнародних операціях.С изменением ситуации глобальной безопасности, увеличением внешних угроз или появлением новых (кибератаки, нетрадиционные военные модели и т. д.) Страны должны чувствовать беспокойство относительно консолидации своей безопасности. В этой связи, как Литовская Республика, так и Украина принимают меры по укреплению и расширению своих вооруженных сил. Одним из средств укрепления вооруженных сил является привлечение граждан к службе гражданской обороны. Авторы статьи используют сравнительный аспект, чтобы проанализировать потребность в статутных служащих, работающих в гражданской национальной службе обороны, а также выявить количество и тип специалистов, которые потребуются национальной системе обороны, и изучить преимущества, предоставляемые такими законными служащими, как на их назначение в армию. Кроме того, в статье авторы раскрывают административно-правовой статус гражданских служб национальной обороны, как в Литовской Республике, так и в Украине, ее место в системе других военизированных или гражданских органов государственного управления. Сравнительный аспект также используется для анализа административно-правового статуса должностных лиц гражданской службы гражданской обороны, особенностей приема официальных служащих в национальную систему обороны и их обслуживания в них, а также возможностей для мотивации и стимулирования граждан к выполнению служебных обязанностей в гражданской обороны. Поэтому в статье поставлена задача ответить на вопрос о том, что может побудить граждан выполнять услуги в гражданской службе национальной обороны, какие стимулы (потребности, интересы, ценности, стимулы, осознание важности определенных вопросов, вознаграждение и т. д.) Приведут к в отношении мотивации (отношения и интереса) к службе в Литовских вооруженных силах и участия в международных операциях

Методика оптимизации выбора параметров климатических камер для испытаний

Проведено дослідження швидкості нагріву та охолодження в кліматичних камерах та на їх основі розроблено методику, яка дозволяє оптимізувати вибір кліматичної камери за параметрами потрібного та достатнього корисного об’єму залежно від теплофізичних властивостей та габаритних розмірів досліджуваних об’єктів та технологічних можливостей камери.Research of speed of heating and cooling is conducted in climatic chambers and on their basis a method which allows to optimize the choice of climatic chamber after the parameters of necessary and sufficient useful volume depending on thermophysical properties and overall sizes of the probed objects and technological possibilities of chamber is developed.Проведено исследование скорости нагрева и охлаждения в климатических камерах и на их основе разработана методика, которая позволяет оптимизировать выбор климатической камеры за параметрами нужного и достаточного полезного объема в зависимости от теплофизических свойств и габаритных размеров исследуемых объектов и технологических возможностей камеры