Progressive collapse assessment of intact and damaged ship structures under combined bending and torsional loading

PhD ThesisThe Simplified Progressive Collapse Method is a quick and well‐established method recommended by International Association of Classification Societies (IACS) for the evaluation of a ship’s ultimate strength due to longitudinal bending. However, in the case which the torsional rigidity of the structure is reduced i.e. containerships, longitudinal bending may not be the dominant reason for failure. Torsion and shear forces may influence the global strength and therefore the effect of combined loading needs to be investigated. The current research aims to understand hull girder failure modes under these combined loads both for intact and damage case scenarios and incorporate torsional loading effect into the existing method. A hull girder which is subjected to longitudinal bending moment and torsional loading generates compressive/tensile and shear stresses on its plates and stiffened panels. Therefore, a thorough investigation of plates under these combined loads has been carried out. The outcome of this study is interaction diagrams of compression/tension and shear for steel and aluminium plates. The ultimate strength of the structure is then estimated for an applied amount of torsion calculating the shear flow distribution of the plates in the cross section and using the results of the previous study. The same procedure is repeated for different amounts of torsion and the interaction diagram of vertical/horizontal bending moment and torsional moment is derived. For validation, the proposed method is applied to a number of different intact box girders and to a hull girder of a 10000 TEU containership. The effect of damage on the ultimate strength is examined only under bending due to the current representation of damage in the simplified method. The results are compared with the results of non‐linear finite element models which have been generated and analysed for this purpose. The results for all studies show very good correlation, however the simplified method provides a sufficient advantage of time estimation and simplicity in comparison with the existing methods. It can be used in both concept and preliminary design to provide accurate estimation of hull girder strength. This extension of the Simplified Progressive Collapse Method, which accounts for combined load effects, is particularly useful in cases which require quick estimate of ultimate strength.Office of Naval Researc

Pindaric epinician song and Greek cultural memory. Olympian 1, Olympian 10, Isthmian 4

What I aim to do in this thesis is draw conclusions concerning the function of epinician song in Greek cultural memory. Epinician song is discussed against the background of the Homeric and Hesiodic traditions. The latter constitute important parameters of the socio-cultural framework within which Pindar composes his songs. When studying Pindaric epinician song, I focus on the relationship between culture and memory. Therefore, my study involves disparate elements such as foundational myth and its normative and formative impact, the role of the poet as a vector of memory in reconstructing the past in the present, a vis memory which sets the mechanisms of cultural evolution in motion, collective identity as a socio-cultural construct. In order to make sense of these elements, I have employed Jan Assmann’s theoretical model of cultural memory within which it finally becomes clear why these apparently disparate elements have been brought together by Pindar. In this thesis, three Pindaric epinician songs, Olympian 1, Olympian 10, and Isthmian 4 will be discussed as media of memory which fulfilled their various functions within a particular socio-cultural framework

Is diet partly responsible for differences in COVID-19 death rates between and within countries?

Correction: Volume: 10 Issue: 1 Article Number: 44 DOI: 10.1186/s13601-020-00351-w Published: OCT 26 2020Reported COVID-19 deaths in Germany are relatively low as compared to many European countries. Among the several explanations proposed, an early and large testing of the population was put forward. Most current debates on COVID-19 focus on the differences among countries, but little attention has been given to regional differences and diet. The low-death rate European countries (e.g. Austria, Baltic States, Czech Republic, Finland, Norway, Poland, Slovakia) have used different quarantine and/or confinement times and methods and none have performed as many early tests as Germany. Among other factors that may be significant are the dietary habits. It seems that some foods largely used in these countries may reduce angiotensin-converting enzyme activity or are anti-oxidants. Among the many possible areas of research, it might be important to understand diet and angiotensin-converting enzyme-2 (ACE2) levels in populations with different COVID-19 death rates since dietary interventions may be of great benefit.Peer reviewe

Cabbage and fermented vegetables : From death rate heterogeneity in countries to candidates for mitigation strategies of severe COVID-19

Large differences in COVID-19 death rates exist between countries and between regions of the same country. Some very low death rate countries such as Eastern Asia, Central Europe, or the Balkans have a common feature of eating large quantities of fermented foods. Although biases exist when examining ecological studies, fermented vegetables or cabbage have been associated with low death rates in European countries. SARS-CoV-2 binds to its receptor, the angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2). As a result of SARS-CoV-2 binding, ACE2 downregulation enhances the angiotensin II receptor type 1 (AT(1)R) axis associated with oxidative stress. This leads to insulin resistance as well as lung and endothelial damage, two severe outcomes of COVID-19. The nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2 (Nrf2) is the most potent antioxidant in humans and can block in particular the AT(1)R axis. Cabbage contains precursors of sulforaphane, the most active natural activator of Nrf2. Fermented vegetables contain many lactobacilli, which are also potent Nrf2 activators. Three examples are: kimchi in Korea, westernized foods, and the slum paradox. It is proposed that fermented cabbage is a proof-of-concept of dietary manipulations that may enhance Nrf2-associated antioxidant effects, helpful in mitigating COVID-19 severity.Peer reviewe

Nrf2-interacting nutrients and COVID-19 : time for research to develop adaptation strategies

There are large between- and within-country variations in COVID-19 death rates. Some very low death rate settings such as Eastern Asia, Central Europe, the Balkans and Africa have a common feature of eating large quantities of fermented foods whose intake is associated with the activation of the Nrf2 (Nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2) anti-oxidant transcription factor. There are many Nrf2-interacting nutrients (berberine, curcumin, epigallocatechin gallate, genistein, quercetin, resveratrol, sulforaphane) that all act similarly to reduce insulin resistance, endothelial damage, lung injury and cytokine storm. They also act on the same mechanisms (mTOR: Mammalian target of rapamycin, PPAR gamma:Peroxisome proliferator-activated receptor, NF kappa B: Nuclear factor kappa B, ERK: Extracellular signal-regulated kinases and eIF2 alpha:Elongation initiation factor 2 alpha). They may as a result be important in mitigating the severity of COVID-19, acting through the endoplasmic reticulum stress or ACE-Angiotensin-II-AT(1)R axis (AT(1)R) pathway. Many Nrf2-interacting nutrients are also interacting with TRPA1 and/or TRPV1. Interestingly, geographical areas with very low COVID-19 mortality are those with the lowest prevalence of obesity (Sub-Saharan Africa and Asia). It is tempting to propose that Nrf2-interacting foods and nutrients can re-balance insulin resistance and have a significant effect on COVID-19 severity. It is therefore possible that the intake of these foods may restore an optimal natural balance for the Nrf2 pathway and may be of interest in the mitigation of COVID-19 severity

2015 update of the evidence base:World Allergy Organization anaphylaxis guidelines

The World Allergy Organization (WAO) Guidelines for the assessment and management of anaphylaxis provide a unique global perspective on this increasingly common, potentially life-threatening disease. Recommendations made in the original WAO Anaphylaxis Guidelines remain clinically valid and relevant, and are a widely accessed and frequently cited resource. In this 2015 update of the evidence supporting recommendations in the Guidelines, new information based on anaphylaxis publications from January 2014 through mid- 2015 is summarized. Advances in epidemiology, diagnosis, and management in healthcare and community settings are highlighted. Additionally, new information about patient factors that increase the risk of severe and/or fatal anaphylaxis and patient co-factors that amplify anaphylactic episodes is presented and new information about anaphylaxis triggers and confirmation of triggers to facilitate specific trigger avoidance and immunomodulation is reviewed. The update includes tables summarizing important advances in anaphylaxis research. Keywords: Anaphylaxis, Epinephrine, Auto-injector, Food allergy, Stinging insect venom allergy, Drug allergy, Latex allergy, Exercise-induced anaphylaxis, Systemic allergic reaction, Adrenalin

Fat enengy intake in relation to age at menarche

Age at menarche is a significant parameter that influences the human reproductive model contributing to various biological phenomena, including the etiology of breast cancer. An epidemiological study was conducted to ascertain whether: 1) energy intake, an indicator of physical activity, is associated with later age at menarche; 2) energy-adjusted fat intake is related to earlier age at menarche; and 3) other macronutrient and anthropometries variables are predictor of age at menarche. Anthropometries, socioeconomic, familiar, nutritional and lifestyle predictors of age at menarche were studied by interviewing in person of 345 female students 9-16 years old attending eight schools of Greater Athens. Menarche was the outcome variable in a proportional hazards model assessing the mutually adjusted incidence rate ratio by a series of predictor variables. In a complementary analysis age at menarche was the dependent variable among menstruating girls. Results from the main and the complementary analysis were remarkably consistent. Increased height and body mass index significantly accelerate the occurrence of menarche. Maternal and daughter's age at menarche are significantly correlated, but there is no evidence of an association with paternal education. Various measures of moderate physical activity as well as total energy intake were associated with a delay in age at menarche. Energy-adjusted macronutrients were not associated with age at menarche. The universal preference of lean body mass along with physical activity are likely to be accompanied by postponement of menarche and a subsequent smaller reduction in the incidence of breast cancer irrespectively of the composition of diet. It appears that an alteration of energy balance in early life through increased physical activity could delay age at menarche and reduce the risk for breast cancer in later life.Η εμμηναρχή αποτελεί ορόσημο στη φυσιολογική ανάπτυξη κάθε γυναίκας γιατί σηματοδοτεί την έναρξη της περιόδου της γονιμότητας και αποτελεί αφετηρία για ποίκιλες μεταβολές στο ψυχισμό του ατόμου. Το γεγονός ότι επέρχεται αιφνίδια και συνδέεται με τη διαδικασία της αναπαραγωγής και τη γονιμότητα προσέδιδε στο θέμα μυστήριο και αποτελούσε ένα επιπλέον ερέθισμα για τους ερευνητές. Για τους παραπάνω λόγους η εμμηναρχή αποτέλεσε και εξακολουθεί να αποτελεί αντικείμενο εντατικής μελέτης. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον έχει η χρονική στιγμή έλευσης της εμμηναρχής καθώς και τα βιολογικά γεγονότα που προηγούνται αυτής. Η μέση ηλικία εμμηναρχής τα τελευταία 150 χρόνια ελαττώνεται με ένα ρυθμό 2 3 μηνών ανά δεκαετία. Η μείωση της ηλικίας εμμηναρχής έχει αποδοθεί, από παλαιότερες μελέτες στην αυξημένη προσφορά και στη βελτιωμένη ποιότητα τροφής, καθώς και στην σημαντική αύξηση κατά την εφηβεία του ύψους και του βάρους. Επίσης, έχει βρεθεί ότι η έντονη φυσική δραστηριότητα επιβραδύνει την εμμηναρχή, ενώ δεν έχει διερευνηθεί ο ρόλος της συνήθους, μέτριας φυσικής δραστηριότητας στην ηλικία εμμηναρχής. Με σκοπό να καταγραφούν διάφορες παράμετροι που πιθανά επηρεάζουν την ηλικία εμμηναρχής έγινε μια επιδημιολογική μελέτη σε μαθήτριες (Δημοτικών και Γυμνασίων) της Αττικής. Ειδικότερα, έγινε προσπάθεια να απαντηθούν τα κάτωθι ερωτήματα; 1) εάν η προσλαμβανόμενη ενέργεια, ένας δείκτης φυσικής δραστηριότητας, σχετίζεται με αργότερη ηλικία εμμηναρχής, 2) εάν η προσλαμβανόμενη ενέργεια από τα λίπη σχετίζεται με πρωϊμότερη ηλικία εμμηναρχής και 3) εάν άλλα στοιχεία διατροφής και ανθρωπομετρικές μεταβλητές είναι προγνωστικά της ηλικίας εμμηναρχής. Στη μελέτη συμμετείχαν 345 κορίτσια ηλικίας 9-16 ετών, τα οποία φοιτούσαν σε οκτώ σχολεία της ευρύτερης περιοχής της Αθήνας. Μετά από προσωπική συνέντευξη έγινε καταγραφή των κοινωνικοοικονομικών, ανθρωπομετρικών, διατροφικών και οικογενειακών παραμέτρων των κοριτσιών αυτών. Η εμμηναρχή ήταν η μεταβλητή σε ένα μοντέλο αναλογικού κινδύνου αποτιμώντας την επίπτωση μιας σειράς προγνωστικών μεταβλητών. Σε συμπληρωματική ανάλυση η ηλικία εμμηναρχής ήταν η εξαρτημένη μεταβλητή ανάμεσα στα 166 κορίτσια τα οποία είχαν ήδη εμμηναρχή. Τα αποτελέσματα τόσο από την κύρια όσο και από τη συμπληρωματική ανάλυση ήταν παρόμοια Βρέθηκε ότι το αυξημένο ύψος και ο υψηλός δείκτης μάζας σώματος επιταχύνουν σημαντικά την εμφάνιση της εμμηναρχής και ότι η ηλικία εμμηναρχής της μητέρας και της κόρης συσχετίζονται σημαντικά. Βρέθηκε επίσης ότι η μέτρια φυσική δραστηριότητα καθώς και η συνολικά προσλαμβανόμενη ενέργεια συσχετίζονται με καθυστέρηση στην ηλικία εμμηναρχής. Όμως δεν βρέθηκε να υπάρχει συσχέτιση της ηλικίας εμμηναρχής με την εκπαίδευση του πατέρα, η οποία αποτελεί για την Ελλάδα το καλύτερο κριτήριο κοινωνικοοικονομικής τάξης, και η σύσταση της τροφής επίσης δεν βρέθηκε ότι επηρεάζει σημαντικά την ηλικία εμμηναρχής, αν και η αυξημένη πρόσληψη των πολυακόρεστων λιπών φαίνεται να συσχετίζεται με μια καθυστέρηση στην ηλικία εμμηναρχής. Διαφαίνεται λοιπόν ότι η σωματική δραστηριότητα καθυστερεί την εμμηναρχή, ενώ η σύσταση της τροφής που καταναλώνεται έχει μικρή επίδραση στην ηλικία εμμηναρχής

Προσομοιώσεις δομημένων αντιδραστήρων για εφαρμογές κυκλικής οικονομίας

The development of alternative technologies along with the retrofit of existing industrial processes constitute the necessary route for a green and sustainable energy future. In this framework, the employed reactors are probably the most critical components that govern the performance of the processes. In the present work, structured reactors involved in three circular economy applications are examined: solar thermochemical water and/or carbon dioxide splitting, solar decomposition of calcium carbonate and methanol/dimethyl ether production. The first two processes belong to the Concentrated Solar Thermal (CST) family of technologies, while the latter represents the hydrocarbons production via Fischer-Tropsch pathways. CST technologies collect and exploit the energy of the sun to drive high enthalpy processes of zero carbon footprint. They cover a wide range of applications, including but not limited to solar fuels production, material processing and commodities production. Nonetheless, the products of such processes can be furtherly used as the raw materials of well-established petrochemical technologies and in this way secondary solar energy carriers are obtained. Regarding solar thermochemical splitting, the data obtained from the kinetic analysis feed the mathematical model of the reactor on the single-channel scale. Subsequently, the energy model of the entire reactor is constructed. The reactor is simulated taking into account the interaction with the surrounding cavity under steady state or transient conditions. Further on, a generic computational tool capable of assessing the overall efficiency of the process is presented and the impact of the critical parameters is identified. The knowledge gained from these models paves the way for a novel reactor design which, in tandem with a tight control strategy, significantly improves the status of the technology.As far as solar calcination is concerned, the operational framework of a horizontal screw feeder is established. The prototype is irradiated and therefore gradually heated, while nitrogen continuously flows through the reactor to keep the partial pressure of the produced CO2 as low as possible. The volumetric flow range of the inert gas is defined, so that the working temperature is not affected and the produced carbon dioxide is sufficiently removed. These two parameters are the driving forces of the reaction and promote the conversion of CaCO3. Subsequently, the residence time distribution analysis of the solid particles reveals the effect of the operational conditions on the mixing characteristics of the flow. Finally, the use of an electromagnet is proven a promising option for increasing the homogeneity of the solids volume fraction.The solar hydrogen of thermochemical splitting along with the CO2 that is captured from solar calcination, directly feed monolithic structured reactors to produce methanol and dimethyl ether. Therefore, the effective coupling of the technologies is achieved. Appropriate kinetic expressions that accurately describe the production curves under various operational conditions are obtained and they guide the subsequent parametric analyses that assess the effect of the critical parameters on the productivity. The outcomes conclude the characteristics of the reactors of both processes. Moreover, for the direct DME production, the entire process is simulated, investigating the effect of the recycling loop on the overall performance.The various conclusions are synopsized and discussed in the last part of the study. As a general remark, reactors are not just the means to convert the inlet stream into the desired products. Their hardware (geometry, design) and software (operation protocol) control the productivity, the cost, the capacity and the efficiency of the processes. For this reason, multifunctional reactors that are capable of performing multiple tasks, e.g. heat recuperation or particulate transport, is the core concept in order to construct novel units of attractive performance.Η ανάπτυξη εναλλακτικών τεχνολογιών καθώς και η τροποποίηση των υπαρχόντων βιομηχανικών διεργασιών συνιστούν την απαραίτητη οδό προς ένα πράσινο και βιώσιμο μέλλον. Σε αυτό το πλαίσιο, οι αντιδραστήρες που επιλέγονται για να πραγματοποιηθούν οι διεργασίες είναι ίσως τα πιο κρίσιμα στοιχεία που ορίζουν την απόκριση τους. Στην παρούσα μελέτη, εξετάζονται δομημένοι αντιδραστήρες που περιλαμβάνονται σε τρεις διεργασίες κυκλικής οικονομίας: στην ηλιοθερμοχημική διάσπαση του νερού ή/και του διοξειδίου του άνθρακα, στην ηλιακή διάσπαση του ανθρακικού ασβεστίου και την παραγωγή μεθανόλης/διμεθυλαιθέρα. Οι δυο πρώτες διεργασίες ανήκουν στην οικογένεια των τεχνολογιών Συγκεντρωμένης Ηλιακής Ακτινοβολίας (ΣΗΑ), ενώ η τελευταία αντικατοπτρίζει την παραγωγή υδρογονανθράκων μέσω Fischer-Tropsch διαδικασιών. Οι ΣΗΑ τεχνολογίες συλλέγουν και αξιοποιούν την ενέργεια του ήλιου για την πραγματοποίηση διεργασιών υψηλής ενθαλπίας με μηδενικό αποτύπωμα άνθρακα. Καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών που περιλαμβάνει, χωρίς όμως να περιορίζεται εκεί, την παραγωγή ηλιακών καυσίμων, την κατεργασία υλικών και την παραγωγή χρήσιμων χημικών προϊόντων. Εκτός από αυτό, τα προϊόντα των εν λόγω διεργασιών δύναται να χρησιμοποιηθούν περαιτέρω, ως πρώτες ύλες σε ευρέως διαδεδομένες πετροχημικές τεχνολογίες. Με αυτόν τον τρόπο παράγονται δευτερογενείς ηλιακοί ενεργειακοί φορείς.Όσον αφορά την ηλιοθερμοχημική διάσπαση, τα δεδομένα που προκύπτουν από την κινητική ανάλυση τροφοδοτούν το μαθηματικό μοντέλο του αντιδραστήρα στην κλίμακα ενός μονολιθικού καναλιού. Εν συνεχεία, σχεδιάζεται το ενεργειακό μοντέλο ολόκληρου του αντιδραστήρα, παίρνοντας υπόψη την αλληλεπίδραση του τελευταίου με την κοιλότητα μέσα στην οποία είναι τοποθετημένος, υπό σταθερές αλλά και δυναμικές συνθήκες. Έπειτα, παρουσιάζεται ένα γενικευμένο υπολογιστικό εργαλείο για το χαρακτηρισμό της συνολικής απόδοσης της διεργασίας, ενώ επίσης προσδιορίζεται η επίδραση των κρίσιμων παραμέτρων. Η γνώση που έχει αποκτηθεί χρησιμοποιείται για το σχεδιασμό ενός καινοφανούς αντιδραστήρα ο οποίος βελτιώνει σημαντικά, σε συνδυασμό με μια αυστηρή στρατηγική ελέγχου, το επίπεδο της τεχνολογίας.Όσον αφορά την ηλιακή ασβεστοποίηση, στόχος της μελέτης είναι να καθοριστεί το λειτουργικό πλαίσιο ενός οριζόντιου κοχλιωτού αντιδραστήρα. Το πρωτότυπο ακτινοβολείται με αποτέλεσμα να αυξάνει σταδιακά τη θερμοκρασία του, ενώ άζωτο διαρρέει συνεχώς τον αγωγό για να κρατάει όσο το δυνατόν χαμηλότερα τη μερική πίεση του παραγόμενου διοξειδίου του άνθρακα (CO2). Το εύρος της ογκομετρικής παροχής του αδρανούς αερίου καθορίζεται έτσι ώστε να μην επηρεάζεται η θερμοκρασία λειτουργίας και να απομακρύνεται επαρκώς το παραγόμενο CO2. Αυτές οι δύο παράμετροι είναι οι κινητήριες δυνάμεις της διεργασίας εφόσον ευνοούν τη μετατροπή του CaCO3. Στη συνέχεια, από την ανάλυση του χρόνου παραμονής των σωματιδίων προκύπτει η επίδραση των λειτουργικών παραμέτρων στα χαρακτηριστικά ανάμιξης της ροής. Τέλος, η χρήση ηλεκτρομαγνήτη αποδεικνύεται μια υποσχόμενη επιλογή για την αύξηση της ομοιογένειας του κλάσματος όγκου των στερεών σωματιδίων μέσα στον ασβεστοποιητή.Το ηλιακό υδρογόνο της ηλιοθερμοχημικής διάσπασης του νερού μαζί με το CO2 που έχει δεσμευτεί κατά τη διάρκεια της ηλιακής ασβεστοποίησης, τροφοδοτούν δομημένους μονολιθικούς αντιδραστήρες προς παραγωγή μεθανόλης και διμαιθυλαιθέρα. Ως εκ τούτου, επιτυγχάνεται η σύζευξη όλων των τεχνολογιών που εξετάζει η διατριβή. Διεξάγονται κατάλληλες κινητικές εκφράσεις που περιγράφουν επαρκώς της καμπύλες των προϊόντων κάτω από διάφορα σενάρια λειτουργίας, οι οποίες κατευθύνουν τις επακόλουθες παραμετρικές αναλύσεις για τον προσδιορισμό της επίδρασης των κρίσιμων παραμέτρων στην παραγωγικότητα. Από τα αποτελέσματα προκύπτουν και τα χαρακτηριστικά των αντιδραστήρων και των δύο διεργασιών. Ακόμη, για την απευθείας παραγωγή του DME, παρομοιώνεται η συνολική διεργασία και διερευνάται το σενάριο της ανακύκλωσης στην απόκριση του συστήματος.Τα διάφορα συμπεράσματα, συνοψίζονται και σχολιάζονται στο τελευταίο τμήμα της εργασίας. Σαν γενική παρατήρηση, οι αντιδραστήρες δεν πρέπει να αντιμετωπίζονται απλώς σαν το μέσο για τη μετατροπή του εισερχόμενου ρεύματος στα επιθυμητά προϊόντα. Η υλική κατασκευή (γεωμετρία, σχέδιο) και το λογισμικό τους (πρωτόκολλο λειτουργίας) ελέγχουν την παραγωγικότητα, το κόστος, τη χωρητικότητα και την απόδοση των διεργασιών. Για αυτόν το λόγο, πολύ-λειτουργικοί αντιδραστήρες οι οποίοι είναι ικανοί να πραγματοποιούν πολλαπλά καθήκοντα, π.χ. ανάκτηση θερμότητας ή μεταφορά σωματιδίων, είναι ο πυρήνας για την κατασκευή καινοτόμων μονάδων υψηλής απόδοσης