Estimation of structural components lifetime under the creep using continuum damage mechanics

На основі механіки розсіяних пошкоджень запропоновано розрахункову скінченноелементну методику для оцінювання появи і розвитку тріщин в умовах повзучості. Наведено аналіз кінетики тріщини в пластині в двовимірній та тривимірній постановках.Continuum damage-based finite element techniques have been proposed to analyze creep crack initiation and growth. The paper presents a detailed analysis of creep rupture in plate with gash for two-dimensional and three-dimensional statement

Computation estimation of the crack development under cyclic loading using dissipated demages parameters

Запропоновано методику розрахунку кінетики тріщин при багаторежимному високотемпературному циклічному навантаженні, що базується на концепції накопичення розсіяних пошкоджень. Тепловий і напружено-деформований стан конструкції визначено за допомогою методу скінченних елементів для різних режимів навантаження. Для оцінювання накопичуваної пошкодженості металу від малоциклової втоми використано методику, яка застосовується для оцінювання ресурсу роторів і корпусів турбін. Розмахи еквівалентних пружно-пластичних деформацій визначено за принципом Нейбера. Оцінювання пошкодженості проведено за кривими малоциклової втоми з використанням гіпотези лінійного підсумовування пошкоджень. При досягненні пошкодженістю критичного значення у вершині тріщини, матеріал вважається зруйнованим, а тріщина підростає стрибкоподібно. Наведено приклад розрахунку. Результати порівняно з даними, отриманими з використанням рівняння Періса.The method of calculation of cracks kinetics under multimode hightemperature cyclic loading, based on the concept of accumulation of the dissipated damages, is proposed. The heat and the stress-strain state of structures is determined while using the finite element method for different loads. To estimate the accumulated damage of metal caused by the low-cycle fatigue there was used technique that is used to estimate the operation life of turbine rotors and bodies. Maximum values of local elastic stresses are reduced to the calculated temperature, at which the maximum temperature is taken in this area in the stationary mode of operation. Amplitudes of equivalent elasto-plastic deformations are determined on the basis of the Neyber method. The estimation of fracture is carried out according to the low-cycle fatigue curves using linear summation fracture hypothesis. Under critical fracture values in the crack tip, the material is considered to be destroyed, and the crack grows sharply. The example of calculations is proposed. The software for computation of cracks kinetics in elements of constructions is developed. As an example application of the technique plate, which loaded from-zero cycle, is considered. The crack is located on one side of the plate in its middle. Calculations of kinetics of cracks in the plate are conducted for different temperatures and materials. The results are compared with data, which obtained with using of Paris equation for mechanics of a brittle failure

Transkingdom Networks: A Systems Biology Approach to Identify Causal Members of Host-Microbiota Interactions

Improvements in sequencing technologies and reduced experimental costs have resulted in a vast number of studies generating high-throughput data. Although the number of methods to analyze these "omics" data has also increased, computational complexity and lack of documentation hinder researchers from analyzing their high-throughput data to its true potential. In this chapter we detail our data-driven, transkingdom network (TransNet) analysis protocol to integrate and interrogate multi-omics data. This systems biology approach has allowed us to successfully identify important causal relationships between different taxonomic kingdoms (e.g. mammals and microbes) using diverse types of data

Calibration of the NEVOD-EAS array for detection of extensive air showers

In this paper we discuss the calibration of the NEVOD-EAS array which is a part of the Experimental Complex NEVOD, as well as the results of studying the response features of its scintillation detectors. We present the results of the detectors energy calibration, performed by comparing their response to different types of particles obtained experimentally and simulated with the Geant4 software package, as well as of the measurements of their timing resolution. We also discuss the results of studies of the light collection non-uniformity of the NEVOD-EAS detectors and of the accuracy of air-shower arrival direction reconstruction, which have been performed using other facilities of the Experimental Complex NEVOD: the muon hodoscope URAGAN and the coordinate-tracking detector DECOR.Comment: 16 pages, 17 figures, To be submitted to Nuclear Instruments and Methods

Gene therapy of mass pathologies

Описан комплекс исследований, которым позволяет пройти путь от идеи до экспериментального решения принципиальной возможности генной терапии массовых патологий, на примере инсулинзависимого сахарного диабета и атеросклероза. Произведен подбор и анализ регуляторных элементов, которые позволяют осуществлять экспрессию экзогенных генов независимо от состояния общей клеточной регуляции . На клетках различных тканей и организмов, а также in vivo показано экспрессию генетического материала , вводимого (как модельного гена бактериальной β-галактозидазы, так и генов инсулина и аполипопротеина высокой плотности Al, которые имеют отношение к вышеупомянутым патологий ) . Отмечено неправомерность экстраполяции результатов, полученных в культуре клеток, на животных; показано неоднозначность экспрессии рекомбинантных молекул в зависимости от генного окружения и типа клеток реципиентов. Как в культуре клеток, так и в организму обнаружено индивидуально– клеточную гетерогенность количественных характеристик экспрессии : введенного извне гена. Кроме того, отмечено индивидуально – организменном и возрастную гетерогенность экспрессии экзогенной информации. Сделан вывод о необходимости индивидуализации генной терапии массовых патологов .Описано комплекс досліджень, яким дозволяє пройти шлях від ідеї до експериментального вирішення принципової можливості генної терапії масових патологій, на прикладі інсулінзалежного цукрового діабету та атеросклерозу. Зроблено добір та аналіз регуляторних елементів, які дозволяють здійснювати експресію екзогенних генів незалежно від стану загальної клітинної регуляції. На клітинах різних тканин та організмів, а також in vivo показано експресію генетичного матеріалу, що вводиться (як модельного гена бактеріальної β-галактозидази, так і генів інсуліну та аполіпопротеїну високої щільності Al, які мають відношення до вищезгаданих патологїй). Відзначено неправомірність екстраполяції результатів, отриманих в культурі клітин, на тварин; показано неоднозначність експресії рекомбінантних молекул залежно від генного оточення і типу клітин реципієнтів. Як в культурі клітин, так і в організмові виявлено індивідуально-клітинну гетерогенність кількісних характеристик експресі: введеного ззовні гена. Крім того, відзначено індивідуально-організмову та вікову гетерогенність експресії екзогенної інформації. Зроблено висновок про необхідність індивідуалізації генної терапії масових патологів.The whole complex of investigations is described that allows to run the way from the idea to experimental realization of a fundamental possibility of gene therapy and its application to mass pathologies on the sample of insulin-dependent diabetes and atherosclerosis. The search and analysis were performed of such regulatory elements that would permit an expression irrespective of the state of a general cell regulation. Expression of the implanted gene material is shown on cells of different tissues and different organisms and also in vivo (both the model gene of β-galactosidase Escherichia coli and insulin- and apolipoprotein high density Al-coding genes related to above stated pathologies). It is concluded that the results obtained in the culture outside the organisms shouldn't be extrapolated on the animals, i. e. on the organism's level. The expression of recombinant molecules is shown to be ambiguous and depend on gene's surroundings and the type of recipient cells. Both in the culture and in the organism the individual cell heterogeneity is observed in the quantitative characteristics of the expression of gene implanted from outside. Besides, an individual organism and age heterogeneity with regard to the expression of the exogenous gene is reported. The conclusion is made about the necessity to individualize gene therapy of mass pathologies

Качество диагностики идиопатического легочного фиброза врачами первичного звена Краснодарского края

The aim of the study is to assess the quality of diagnosis made by the primary care physicians of Krasnodarski krai in patients with idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) admitted to the Pulmonology Department of our hospital for the period of 2013 – 2015. Methods. A retrospective analysis of 83 medical records (form 003-U) of patients with IPF diagnosed in our Department has been performed. Men (63.86%) over the age of 50 years (90.37%) prevailed in the study. The most frequent concomitant conditions in patients with IPF were ischemic heart disease (20.48%), hypertension (16.87%), and gastroesophageal reflux disease (15.66%). In the presence of typical clinical picture, the diagnosis of IPF was suspected by primary care physicians in 22.89% of patients. Results. It was revealed that underdiagnosis of diffuse reticular changes, honeycombing, traction bronchiectasis and overdiagnosis of bilateral infiltration of the lung tissue, bilateral small focal formations, and ground- glass opacities took place in interpreting of CT images by primary care radiologists. Conclusion. In most patients the diagnosis of IPF is established for the first time at the stage of «honeycombing», which indicates late diagnosis of the disease.Целью исследования явилась оценка качества диагностики идиопатического легочного фиброза (ИЛФ) врачами первичного звена Краснодарского края. Материал и методы. Проведен ретроспективный анализ 83 медицинских карт пациентов (форма 003-У), госпитализированных в пульмонологическое отделение Государственного бюджетного учреждения здравоохранения «Научно-исследовательский институт – краевая клиническая больница № 1 имени С.В.Очаповского» в 2013–2015 гг., с установленным в стационаре диагнозом ИЛФ. Среди больных ИЛФ преобладали лица мужского пола (63,86 %)в возрасте старше 50 лет (90,37 %). Среди сопутствующих заболеваний у больных ИЛФ наиболее часто отмечались ишемическая болезнь сердца (20,48 %), гипертоническая болезнь (16,87 %), гастроэзофагеальный рефлюкс (15,66 %). При наличии типичной клинической картины диагноз ИЛФ был заподозрен врачами первичного звена у 22,89 % пациентов. Результаты. Установлено, что при интерпретации данных компьютерной томографии врачами лучевой диагностики первичного звена имеет место гиподиагностика диффузных ретикулярных изменений, «сотового легкого», тракционных бронхоэктазов и гипердиагностика двусторонней инфильтрации легочной ткани, двусторонних мелкоочаговых образований, изменений по типу «матового стекла». Заключение. У большинства пациентов диагноз ИЛФ устанавливается впервые на стадии «сотового легкого», что свидетельствует о поздней диагностике заболевания

EAS array of the NEVOD Experimental Complex

A new setup for registration of the electromagnetic component of the EAS at the “knee” region of the energy spectrum of primary cosmic rays (PCR) is now under construction on the basis of the experimental complex NEVOD-DECOR (Moscow, Russia). The EAS array detecting system has a cluster organization. Clusters are located in the MEPhI campus. The specific features of the array registering system that provides particle detection, data acquisition, cluster synchronization and events selection are discussed. The results of counter characteristics study are also presented