title_sr
stringlengths 11
267
| title_en
stringlengths 0
918
| abstract_sr
stringlengths 36
21.4k
| abstract_en
stringlengths 43
16.7k
| full_abstract
bool 2
classes |
|---|---|---|---|---|
Istraživanja parametara transporta toplote kod orebrenih hladnjaka i zagrejača | Research on heat transfer parameters of finned-tube heaters and coolers | Predmet doktorske disertacije je analiza uticajnih parametara u vezi razmene
toplote i pada pritiska kod razmenjivača toplote sa orebrenim cevima. Istraživanje
u okviru disertacije je obuhvatalo pregled i sistematizaciju eksperimentalnih
rezultata i proračunskih procedura na osnovu:
• literaturnih podataka drugih istraživača;
• merenja toplotnih performansi i pada pritiska na 3 razmenjivača toplote;
• obradu i analizu rezultata sopstvenih eksperimenata i eksperimenata drugih
istraživača.
Cilj rada na doktorskoj disertaciji je utvrđivanje pouzdanih jednačina za
proračun koeficijenta prelaza toplote i pada pritiska sa strane vazduha za cevaste
razmenjivače sa lamelastim rebrima.
Eksperimentalni rad je baziran na metodologiji koju primenjuje Laboratorija za
procesnu tehniku, energetsku efikasnost i zaštitu životne sredine, koja kao
akreditovana laboratorija posluje u okviru Mašinskog fakulteta u Beogradu. Merenja
na razmenjivačima toplote su obavljana u okviru same laboratorije, kao i na terenu
(preduzeće Termofriz - Umka) na aparatima industrijskog tipa. Rezultati dobijeni
na eksperimentalnim istraživanjima su poslužili kao osnov za formiranje
odgovarajućih kriterijalnih jednačina na osnovu teorije sličnosti.
Kao originalno dostignuće doktorske disertacij e može se smatrati sledeće:
• ustanovljena je kriterijalna jednačina za izračunavanje koeficijenta prelaza
toplote za međucevni prostor razmenjivača sa orebrenim cevima;
• ustanovljena je kriterijalna jednačina za izračunavanje koeficijenta otpora
strujanju kroz međucevni prostor razmenjivača sa orebrenim cevima.
Direktna primena rezultata dobijenih u disertaciji se ogleda u korišćenju
navedenih jednačina i podataka u inženjerskoj praksi za dimenzionisanje novih
razmenjivača i za izradu kontrolnih proračuna postojećih aparata. | The subject of the doctoral dissertation is the analysis of problems related to heat
transfer and pressure drop on tubular heat exchangers with flat plate fins. The research
included a review and systematization of experimental results and computational procedures
based on:
• literature data;
• measurements of thermal performances and pressure drop on 3 heat exchangers;
• the analysis of complete set of measured data from own experiments and reliable
experiments described in literature.
The goal of the doctoral dissertation was to provide reliable equation for calculation of
the air-side heat transfer coefficient and pressure drop in tubular exchangers with flat plate
fins.
Experimental work was based on the methodology applied by the accredited Laboratory
for process engineering, energy efficiency and environmental protection, which is the part of
the Faculty of Mechanical Engineering of the University of Belgrade. Measurements on heat
exchangers were performed in Laboratory, but also as the field measurements on industrial
scale exchangers in the facilities of company Termofriz - Umka. The results obtained during
experimental work were used as the basis for the establishment of appropriate criterial
equations.
The original achievement of the dissertation is the establishemnt of the criterial
equation for calculations for calculation of:
•
air-side heat transfer coefficient;
•
air-side friction factor.
The equations and other data presented in dissertation can be directly used in
engineering practice for design of tubular heat exchanger with flat plate fins.
heat exchanger, flat plate finned tubes, friction factor, heat transfer coefficient | true |
Model unapređenja ekoloških i bezbednosnih parametara motornih vozila njihovom modifikacijom na elektro-pogon | Improvement model of environmental and safety parameters of motor vehicles modificated to electric-powered vehicles | Cilj ovog rada je da se donese mali doprinos smanjenju globalnog zagrevanja a čiji
je uzročnik sektor transporta. Poseban akcenat je stavljen na mogućnost
modifikacije takozvanih konvencijalnih vozila u električna vozila, čime bi se
izvori zagađenja iz gusto naseljenih gradskih sredina premestili u nenaseljene
delove. Direktan doprinos bio bi u poboljšanju kvaliteta vazduha koji se
udiše, što direktno utiče na zdravstveno stanje ljudi.
Rad sadrži pet poglavlja, koja, povezano u celinu, predstavljaju studiju koja bi
trebalo da postavi osnove za donošenje ili korekciju potrebnih propisa i
procedura za razmatranje strateških projekata elektrifikacije voznog parka u
Republici Srbiji, odnosno razvoja elektromobilnosti posebno u većim i
zagađenim sredinama. | Тhe aim of this paper is to make a small contribution to reducing global warming which
is caused by the transport sector. Special emphasis is placed on the ability to modify the
so-called of conventional vehicles to electric vehicles, which would be sources of
pollution from densely populated urban areas transferred in uninhabited areas, where
direct contribution was to improve the quality of air that is inhaled and which directly
affects the health of people.
The paper contains thirteen chapters, which involved the whole, are a study of what
should be done for the adoption or correction of necessary regulations and procedures
for consideration of strategic projects of electrification of the vehicle fleet in the
Republic of Serbia, the development of electro mobility, particularly in larger and more
polluted environments. | true |
Prilog teoriji K-cirkularnih matrica | A contribution to the theory of K-circulant matrices | Predmet izučavanja ove disertacije su k-cirkularne matrice, pri čemu je k proizvonjan kompleksan broj... | In this dissertation, k-circulant matrices are considered, where k is an arbitrary complex number... | false |
Modelovanje geometrije strukturnih elemenata dostupnom patentnom dokumentacijom i elektronskom informacijom | Structural elements modeling by means of available patent documentation and electronic information | Ova disertacija se bavi problemom modelovanja strukturnih elemenata na osnovu dostupnih tehničkih informacija. Cilj disertacije je pružiti podršku inženjerima prilikom rezonovanja o strukturnim elementima kao tehničkim objektima koje se sprovodi prilikom njihovog pretraživanja i modelovanja. U tu svrhu je na osnovu teorija i modela inženjerskog konstruisanja i projektovanja razvijen model tehničkog objekta u formi šeme rezonovanja. Šema rezonovanja je zasnovana na modelima i teorijama tehničkih objekata i sadrži kategorije koje se odnose na aktivnost koja se sprovodi u vezi sa tehničkim objektom, na strukturu tehničkog objekta i na njegove osobine. Na osnovu kategorija šeme se na sistematičan način biraju ključne reči i ocenjuje relevantnost pretraživanjem dobijenih rezultata. Šema se primenjuje u okviru posebno razvijene metode modelovanja geometrije strukturnih elemenata na osnovu ponovnog korišćenja informacija. Pretragom dobijena i prema relevantnosti odabrana rešenja se modeluju, analiziraju i ispituju putem metode konačnih elemenata. Aplikativnost šeme je proverena u okviru studije slučaja koja se odnosila na optimizaciju geometrije kapastog izolatora u pogledu njegove čvrstoće, na osnovu patentnih informacija. Time je dokazano da je na potpuno nov način moguće iskoristiti znanja iz oblasti teorija i modela tehničkih objekata i primeniti ih na pretraživanje tehničkih informacija kao izvora ideja, a time sprovesti efektivno modelovanje strukturnih elemenata. | This dissertation deals with the problem of structural elements modeling based on available engineering information. The objective of the dissertation is to support engineers in reasoning about structural elements as technical objects, which is performed during their search and modeling. For this purpose, a model of technical object in the form of a reasoning scheme was developed. The scheme, based on engineering design theories and artefact models, contains categories related to the activity performed with respect to the technical object, its structure and properties. The categories serve systematic selection of keywords and relevance assessment of the search results. The scheme is applied within a specially developed structural elements geometry modeling method based on design reuse. Technical solutions resulted from the search and assessed as relevant, are being modeled, analyzed and tested by means of the finite element method. Applicability of the scheme was examined in a case study related to the optimization of cap and pin isolator geometry in terms of its strength, based on patent information. Therefore it was proved that it is possible, in a completely new manner, to utilize knowledge from the theories and models of technical artefacts and apply it to search and retrieval of engineering information as source of ideas in order to conduct effective modeling of structural elements. | false |
Sintaksičke i stilske strukture u djelu Miloša Crnjanskog | Syntactic and stylistic structures in the works of Miloš Crnjanski | U ovom radu, kako i sam naslov kaže, istražujemo i analiziramo sintaksičke i stilske strukture u djelu Miloša Crnjanskog. Rad predstavlja interdisciplinarni, prevashodno lingvostilistički pristup, sa elementima književne analize. U pitanju je obuhvatna analiza u kojoj, polazeći „sa platforme“ teksta kao jedinstvenog umjetničkog znaka – istražujemo kako međusobno korespondiraju svi slojevi strukture. Literarno stvaralaštvo Miloša Crnjanskog predstavljeno je u prvom dijelu rada. Tu je dat kraći višeaspektni osvrt na opus ovog pisca, i nagoviještena problematika kojom se bavimo u drugom dijelu rada. Mladi Crnjanski je umjetnik avangarde, prepoznat kao ekspresionist. Univerzalizam Miloša Crnjanskog, u zreloj stvaralačkoj fazi, svoj najpuniji oblik i značenje našao je u sumatraizmu, kao pravcu unutar osobene autorske poetike. Djelo Miloša Crnjanskog, žanrovski bogato i razuđeno, odlikuje se suptilnom i jakom unutrašnjom intertekstualnom povezanošću, tako da čini cjelinu i, uslovno rečeno, jedan tekst. Glavni likovi Crnjanskog, uključujući lirsko „ja“ poezije – mogu se takođe posmatrati sublimirani u jedan lik – u priličnoj mjeri homerski i džojsovski, a što će reći – i dovoljno klasičan i vrlo moderan. Junak Crnjanskog je „moderni Odisej“, idealist. Odlikuje ga čežnja za povlašćenim prostorima („prostorima sreće“) i žudnja za apsolutom. U drugom dijelu rada analizirali smo strukturne principe teksta, a zatim i karakteristične stilske postupke. Polazeći od Lotmanove podjele na „princip ponavljanja“ (u poeziji) i „princip kombinacije“ (u prozi), pokazali smo kako se u tekstu Crnjanskog ispoljavaju oba ova principa. Uočili smo i na primjerima pokazali granične strukture teksta: prozaizaciju stiha i poetizaciju proze. Prevagu ipak odnosi (paradigmatski) princip ponavljanja, kao načelo poezije... | In this dissertation, as the title suggests, we explore and analyse the syntactic and stylistic structures in the works of Miloš Crnjanski. The dissertation cherishes an interdisciplinary, primarily linguistic-stylistic approach, comprising elements of literary analysis. It is a comprehensive analysis in which, starting from the "platform" of text as a unitary artistic sign – we explore how all the layers of the structure mutually interweave and correspond. The scope of the literary works by Miloš Crnjanski has been outlined in the first part of the paper. A brief overview, presenting various aspects of the works of the writer, has been provided there, whereas the issues to be dealt with in the second part of the paper have been heralded therein. Young Crnjanski is an avantegarde artist, recognised as an expressionist. The universality of Miloš Crnjanski, in his mature stage of writing, has found its fullest form and meaning in Sumatraism, as a movement within his own peculiar author poetics. The works of Miloš Crnjanski, rich in genre and diverse, are characterised by strong internal and subtle intertextual connections, so that they make a whole and, in a manner of speaking, form one text. Crnjanski's main characters, including the lyrical "I" of his poetry – may also be observed as sublimated in one character – to a great extent a Homerian and Joycean character, which proves that he is classical enough and very modern. His hero is the "modern Odysseus" – an idealist. He is characterised by longing for privileged spaces ("spaces of happiness") and a desire for the absolute. In the second part of the dissertation, we have analysed the structural principles of the text as well as the characteristic stylistic techniques. Starting from Lotman's division of "the principle of repetition" (in poetry) and "the principle of combination" (in fiction), we have shown that both principles are evident in the texts of Crnjanski. We have extrapolated the boundary text structures and illustrated them by examples – they refer to the prosaisation of the verse and the poetisation of the prose. The (paradigmatic) principle of repetition prevails, however, as a principle of poetry. Repetitions represent important means of text cohesion. What may be of particular interest from the stylistic point of view are all those equivalences and... | false |
Ekstrakcija informacija vođena ontologijama: (model za srpski jezik) | Ontology based information: (model for the Serbian language) | Osnovni zadatak ove doktorske disertacije je istraživanje različitih
tehnika i modela koji se primenjuju u ekstrakciji informacija i pružanje
informatičke podrške za obradu tekstova koji pripadaju domenu
kulinarstva i gastronomije. Ekstrakcija informacija je podoblast
računarske lingvistike koja obuhvata skup tehnika obrade prirodnih jezika,
kako bi se u tekstovima pronašle relevantne informacije, odredila njihova
značenja i uspostavile relacije među njima. Posebna pažnja je posvećena
ekstrakciji informacija vođenoj ontologijama. Ona obuhvata zadatak
prepoznavanja instanci koncepata ontologije u nestrukturiranim ili
polustrukturiranim prirodno‐jezičnim tekstovima i rezonovanje nad
prepoznatim instancama na osnovu pravila koja su definisana u ontologiji.
Takođe obuhvata i zadatak prepoznavanja instanci u tekstu i njihovo
pravilno pridruživanje konceptu ontologije.
Glavni rezultat disertacije ogleda se u predstavljanju novog modela
za ekstrakciju informacija vođenu ontologijama. Pored rešavanja zadataka
ekstrakcije informacija, novi model obuhvata i izgradnju novih i dogradnju
postojećih leksičkih resursa i ontologija. Njegovom primenom razvijen je
sistem za ekstrakciju informacija iz kulinarskog domena, a može biti
upotrebljen i u drugim domenima. Dodatno, razvijena je i ontologija hrane,
dopunjen srpski WordNet sa 1.404 sinseta iz domena kulinarstva, a dograđen
je i elektronski rečnik srpskog jezika sa 1.248 jedinica. Značaj primene
modela je i u tome što novi jezički resursi i dogradnje postojećih mogu biti
korišćeni u drugim sistemima obrade prirodnih jezika.
U uvodnoj glavi disertacije obrazložena je potreba da se obezbedi
informatički model za obradu obilja jezičke građe koja pripada domenu
kulinarstva i gastronomije kroz metodološki precizno utemeljen pristup
koji
pruža
integrisane
informacije
o
domenu.
Predstavljena
je
formalizacija osnovnog objekta istraživanja, teksta u elektronskom obliku.
Opisane su aproksimacije prirodnih jezika koje se uvode kako bi savremene
računarske tehnologije mogle da obrađuju tekstove pisane prirodnim
jezikom. Istaknuta je potreba da se napravi karakterizacija jezika teksta
odgovarajućim korpusom i podjezikom.
U nastavku prve glave definisan je zadatak ekstrakcije informacija i
modeli
koji
omogućuju
da
se
izvrši
informatička
obrada
polustrukturiranih ili nestrukturiranih tekstova kojom računar tumači
značenje koje je autor (ne obavezno čovek) imao nameru da iskaže prilikom
njegovog zapisivanja. Opisane su metode koje se koriste u oblasti ekstrakcije
informacija – metode zasnovane na pravilima i metode zasnovane na
mašinskom učenju. Obrazložene su njihove prednosti i mane, kao i razlozi
zbog kojih se u ovoj doktorskoj disertaciji koriste tehnike zasnovane na
pravilima koje se oslanjaju na lingvističko znanje. U završnom delu uvoda
posebna pažnja posvećena je ontologijama i WordNet‐u, i istaknut značaj
njegove upotrebe kao ontologije.
U drugoj glavi su predstavljeni jezički resursi i alati koji su
korišćeni u disertaciji. Opisani su morfološki rečnici i lokalne
gramatike koji se koriste za rešavanje problema ekstrakcije informacija iz
tekstova na srpskom jeziku. Dat je pregled sistema za ekstrakciju
informacija i opisan tok obrade tekstova na srpskom jeziku pri rešavanju
zadatka ekstrakcije informacija u programskim sistemima Unitex i GATE.
U trećoj glavi je predstavljen glavni rezultat disertacije, model za
rešavanje problema ekstrakcije informacija integrisanjem jezičkih
resursa i alata, koji obuhvata formiranje korpusa tekstova, definisanje
zadataka ekstrakcije informacija, izgradnju konačnih modela za ekstrakciju
informacija, primenu razvijenih konačnih modela, iterativnu dogradnju
morfoloških elektronskih rečnika, proširenje WordNet‐a i izgradnju
novih ontologija. Detaljno je opisan svaki od ovih koraka. Iako je model
prvenstveno razmatran iz ugla rešavanja problema koji se javljaju pri
obradi srpskog jezika, može biti primenjen i za obradu tekstova na drugim
jezicima uz razvoj adekvatnih jezičkih resursa.
Implementacija opisanih koraka prikazana je u četvrtom poglavlju
kroz sistem za ekstrakciju informacija iz tekstova kulinarskog domena na
srpskom jeziku. Opisana je sprega pri razvoju i međusobnoj dopuni domenskih
leksičkih resursa kroz korake formiranja domenskog korpusa, prepoznavanja
kulinarske leksike, proširenja i dogradnje WordNet‐a i morfoloških
elektronskih rečnika. Takođe je opisan razvoj domenske ontologije hrane,
domenske ontologije sastojaka koji mogu da se upotrebe kao međusobne zamene
u kulinarskom domenu i domenske ontologije približnih mera u
kulinarskom domenu. Razvijeni sistem za ekstrakciju informacija je
poslužio za realizaciju sistema za napredno pretraživanje recepata, koji
na osnovu korpusa kulinarskih tekstova generiše moguće odgovore na
postavljene upite korisnika. U okviru njega implementiran je metod za
uspostavljanje veza između recepata u slučajevima kada korisnik pregleda
tekst recepta i uoči da se u opisu njegove pripreme pojavljuje deo za čiju
pripremu postoji recept sa dodatnim ili drugačijim objašnjenjem. Još jedan
od doprinosa disertacije jeste primena razvijenih ontologija u zadacima
konvertovanja približnih kulinarskih mera u standardne mere i
utvrđivanja sličnosti između recepata. Sličnost recepata je za ovu priliku
definisana kao sličnost tekstova koji opisuju postupak pripreme jela prema
određenom receptu.
U poslednjoj glavi su prikazani zaključci i pravci daljeg rada. | The basic goal of this doctoral thesis is a research into different techniques and
models which are applied in information extraction, and providing an informatic
support in processing of natural language texts from culinary and gastronomy
domain. Information extraction is a subfield of computational linguistics which
includes techniques for natural languages processing, in order to find relevant
information, define their meaning and establish relations between them. A very
special attention is given to ontology based information extraction. It consists of the
following: recognition of instances of ontology concepts in non‐structured or semi‐
structured texts written in natural language, reasoning over the identified instances
based on the rules defined in the ontology, as well as recognition of instances and
their use for instantiating the proper ontology concepts.
The main result of thesis reflects in the presentation of a new model for
ontology based information extraction. Besides solving tasks of information
extraction, the new model includes not only upgrade of existing lexical resources and
ontologies, but also creation of the new ones. Its application resulted in development
of a system for extraction of information related to the culinary domain, but this new
model can be used in other fields as well. Beside this, the food ontology has been
developed, Serbian WordNet is extended for another 1.404 synsets from the culinary
domain, while electronic dictionary of Serbian is enlarged with 1.248 entries. The
significance of the model application comes from the fact that the new and enriched
linguistic resources can be used in other systems for natural language processing.
The opening chapter of the thesis elaborates the need of providing an
informatic model for processing a huge linguistic corpus related to culinary and
gastronomy domain, through methodologically precise and solid approach
integrating pieces of information on the domain. Also, the formalization of the basic
research subject, text in electronic form, has been presented. Further on, the chapter
contains a description of the natural languages approximations introduced in order
to enable modern information technologies to process texts written in natural
languages, and it emphasizes the need to make the characterisation of the text
language with corresponding corpus and sublanguage.
Further on in the first chapter, the task of information extraction, and the
models for informatic processing of non‐structured or semi‐structured texts, used
by the computer to interpret the meaning that the author (not necessarily a human)
has intended to give while writing the text, are defined. Additionally, this chapter
contains the description of the methods used in information extraction field –
methods based on rules and methods based on machine learning. Their advantages
and shortcomings are listed, so as the reasons why in this thesis are used techniques
based on linguistic knowledge. As a conclusion to the introduction chapter, a special
attention is given to ontologies, WordNet, and the significance of its usage as
ontology.
The second chapter contains the presentation of the linguistic resources and
tools exploited in this thesis. It describes morphological dictionaries and local
grammars used for solving the problem of information extraction from texts written
in Serbian. A review of information extraction systems is given subsequently. At the
end of the second chapter, the stages in processing of Serbian written texts during
the information extraction in the software systems Unitex and GATE are described.
The main result of the thesis is presented in the third chapter. It is the model
for solving the problem of information extraction by integrating linguistic resources
and tools, which includes creation of a text corpus, definition of tasks for information
extraction, establishment of finite state models for information extraction, and their
application accordingly, iterative enlarging of electronic morphological dictionaries,
enrichment and enhancement of WordNet, and creation of new ontologies. Each of
these steps is described thoroughly. Even though the model was at first considered
as a solution for problems in processing Serbian, it can be equally applied for
processing texts written in other languages, with the development of suitable
language resources accordingly.
The implementation of the above explained steps is described in the fourth
chapter, through a system for information extraction from the culinary texts written
in Serbian. Then follows the description of a bond in the development and mutual
complement of lexical resources through steps in creating domain corpus,
identifying culinary lexica, expanding and upgrading of WordNet and electronic
morphological dictionaries, and developing of domain ontologies – the food
ontology, the approximate measure ontology, and the ontology of ingredients that
can be used as mutual replacements in the culinary domain. This system, developed
for information extraction, has served for creating an advanced search system which,
based on a corpus of culinary texts, generates all possible answers to inquiries made
by users. In the frame of this system is implemented a specific method which serves
for creation of links between different recipes. This is used in case when the user
reviews a text of a recipe and notices that in preparing description features some
part which already had appeared in other recipe, but with additional or different
explanation. Another contribution of this thesis is application of developed
ontologies in tasks that convert approximate measures into standard measures, and
establishment of similarities among the recipes. The similarity of the recipes is
defined as similarity of texts which describe process of course preparation in
accordance with a specific recipe.
The last chapter contains final conclusions and directions for future research. | true |
Karakterizacije nekih raspodela i Bahadurova asimptotska efikasnost testova saglasnosti | Characterizations of some distributions and Bahadur asymptotic efficiency of goodness-of-fit tests | Prve karakterizacije raspodela datiraju od tridesetih godina prošlog veka. Ova oblast, koja je na granici teorije verovatnoće i matematičke statistike, privlači interesovanje velikog broja istraživača, a u poslednje vreme sve je veći broj radova na ovu temu... | First characterizations of probability distributions date to the thirties of last century. This area, which lies on the borderline of probability theory and mathematical statistics, attracts large number of researchers, and in recent times the number of papers on the subject is increasing... | false |
Istraživanje optimalnog upravljanja sistemom paljenja oto-motora primenom veštačkih neuronskih mreža | Optimum ignition timing control of SI engine using artificial neural networks | Savremenim sistemima upravljanja motorom SUS neophodne su povratne infor-
macije o procesu sagorevanja. Iako su direktna merenja termodinamičkih veličina u
prostoru sagorevanja najneposredniji način za ekstrakciju ovih informacija, postoje
brojne prepreke njihovoj implementaciji u masovnoj proizvodnji, koje se mahom
ogledaju u visokoj ceni i nedovoljnoj pouzdanosti i trajnosti. Modelski zasnovan
pristup merenju, virtuelnim senzorima, pruža niz prednosti omogućavajući priba-
vljanje kvalitetnih informacija o procesu sagorevanja na osnovu informacija, koje su
raspoložive sa uobičajenih, već postojećih mernih signala na motoru.
Modeli, koji opisuju termodinamičke procese unutar motora SUS, kao i dina-
miku motorskog mehanizma, su izrazito nelinearni. U kontekstu korišćenja modela
procesa, kao virtuelnog senzora, veštačke neuronske mreže (ANN) su veoma intere-
santne upravo zbog njihovih izuzetnih mogućnosti na polju modeliranja nelinearnih
procesa. Ovaj rad u svojim delovima pruža kratak uvod u osnovne koncepte mode-
liranja pomoću veštačkih neuronskih mreža, korišćenih u motorima SUS, teorijski
osvrt na termodinamičke osnove veze faze procesa sagorevanja i stepena korisno-
sti motora, kao i pregledno poređenje različitih pokazatelja procesa sagorevanja.
Glavni deo rada bavi se eksperimentalno zasnovanim istraživanjima mogućnosti pri-
mene ANN u merenju pokazatelja sagoravanja, na osnovu merenja trenutne ugaone
brzine i ubrzanja kolenastog vratila motora. Radi dobijanja što kvalitetnije infor-
macije o procesu sagorevanja, izmerena ugaona brzina je predprocesirana, u cilju što
većeg umanjenja nelinearnog uticaja inercijalnih momenata oscilujućih masa motor-
skog mehanizma. Ovakvim pristupom generiše se nov, sintetički signal sa bogati-
jim informatičkim sadržajem o procesu sagorevanja, koji se posredstvom nelinearne
transformacije u ANN može prevesti u odgovarajući pokazatelj.
Istraživanje, predstavljeno u ovom radu, se fokusira na postupke estimacije ugao-
nog položaja do koga sagori 50% raspoložive smeše (MFB50) pomoću ANN modela.
Izvršeno je poređenje dva ANN modela u pogledu tačnosti estimacije i procenjene
prikladnosti korišćenja ANN modela u real-time upravljačkim aplikacijama motora
SUS. Prvi ANN model, zasnovan na funkcijama sa radijalnom osnovom (RBF) i
i
obučavan OLS algoritmom, demonstrirao je mogućnosti u estimaciji, ne samo po-
kazatelja sagorevanja MFB50, već i u rekonstrukciji celokupnog integralnog toka
sagorevanja. Drugi model, zasnovan na lokalnim linearnim neuro-fuzzy modelima
i obučavan Lolimot algoritmom, demonstrirao je mogućnosti estimacije pokazatelja
MFB50 uz veću kompaktnost i brzinu izvršavanja. Smanjenje veličine ulaznog vek-
tora ANN, primenom koncepta zajedničke informacije (MI), pruža dodatni prostor
za komprimovanje modela ANN. Oba ANN modela obučavana su i proveravana na
skupu eksperimentalno, na probnom stolu, prikupljnih podataka sa 140 različitih
radnih režima (sa po 50 ciklusa svaki) četvorocilindarskog oto-motora. Uz obuku
mreža sa svega 30% raspoloživih podataka, oba modela su pokazala svojstvo do-
bre generalizacije uz devijaciju greške estimacije pokazatelja MFB50 u prihvatljivim
ugaonim granicama od ± 1,6° (3sv). | Advanced combustion engine control systems require accurate feedback from the
combustion chamber. Whereas the in-cylinder measurements are the most straight-
forward mean of obtaining combustion process information, their drawbacks in terms
of implementation costs and durability are the main obstacles to their mass produc-
tion implementation. Model based, virtual sensing approach has some advantages
by offering high-quality information on the combustion process relying on the infor-
mation provided from the commonly available engine signals, at the same time.
Models of the thermodynamic and mechanical process, within a combustion en-
gine, are substantially nonlinear, which makes them, particularly interesting to the
viewpoint of Artificial Neural Network (ANN) modeling approach. With a brief
review of the thermodynamic fundamentals of combustion engine efficiency, com-
bustion process indicators and general ANN modeling approach, commonly used in
combustion engines, this thesis deals with an experimental study of ANN applica-
tions in virtual sensing of combustion process indicators based solely on the engine
crankshaft speed and acceleration measurements. Focused on combustion process
information extraction, measured angular speed is preprocessed in order to minimize
the inertial effects by a detailed lumped-mass crankshaft model and calculation of
new synthetic signals. This method provided ANN with combustion process rich
information input signal.
The research presented, focuses on the combustion process phase estimation subli-
mated in the sensing of the angular position of the 50% of fuel mass fraction burned
(MFB50). Two ANN approaches are compared with regard to MFB50 estimation
accuracy and real-time control algorithm implementation suitability. The first one,
based on Radial Basis Function implementation and trained by Orthogonal Least
Squares algorithm, demonstrated its capabilities not only in a single combustion
indicator sensing, but in complete MFB curve reconstruction.
The second one,
based on a Local Linear neuro-fuzzy Model (LLNFM) approach and trained with
Local Linear Model Tree algorithm (Lolimot), provided a compact and fast neural-
network-like model for virtual MFB50 sensing. Both models are trained and tested
on experimental data acquired from 140 engine testing points (with 50 cycles, each)
iii
of a test-bench four cylinder SI engine. Trained with the 30% of available data only,
and tested with the rest of the data set, both models demonstrated good general-
ization capabilities with MFB50 estimation error 3sv deviation within acceptable ±
1,6° crank angle range. | true |
Neke klase grafova sa datim ograničenjima druge sopstvene vrednosti | Some classes of graphs with given bound for second largest eigenvalue | Predmet ove disertacije pripada oblasti spektralne teorije grafova, mladoj grani
matematičke kombinatorike, odnosno teorije grafova, koja u današnje vreme nalazi
važne primene u mnogim poljima, kao što su hemija, fizika, računarstvo,
telekomunikacije, sociologija, itd. kao i razne oblasti matematike. Spektralna teorija
grafova dovodi u vezu osnovne osobine i strukturu grafa sa osobinama spektra njegovih
matrica (matrice susedstva, Laplasove matrice itd.). U ovoj disertaciji reč je isključivo o
spektru matrice susedstva grafa. Druga po veličini sopstvena vrednost matrice
susedstva grafa (kraće, druga sopstvena vrednost grafa), kao i njeno rastojanje od
najveće sopstvene vrednosti, od značaja su naročito za primenu spektralne teorije u
računarstvu. Osobina grafa da mu posmatrana sopstvena vrednost ne prevazilazi dato
ograničenje jeste nasledna osobina, pa su mnoga istraživanja o ovakvim ograničenjima
išla u pravcu nalaženja maksimalnih dozvoljenih grafova ili nalaženja minimalnih
zabranjenih grafova za tu osobinu.
Ova disertacija bavi se određivanjem nekih klasa grafova koje imaju dato ograničenje
druge sopstvene vrednosti matrice susedstva grafa i u tom cilju razvija neke vrlo korisne
instrumente. U metodološkom smislu istraživanja u ovoj disertaciji predstavljaju spregu
primene algebarskog aparata i metoda spektralne teorije grafova i kombinatorog
rezonovanja, dok je u pojedinim fazama korišćen i ekspertni sistem newGRAPH.
Disertacija sadrži osam glava, koje su podeljene na delove.
Na početku se navode prethodni rezultati, a zatim se uvode i razvijaju novi i originalni
elementi algebarsko-kombinatornog aparata koji ubrzava i olakšava dalji rad. Definišu
se preslikavanja između određenih familija grafova, od kojih neka čuvaju znak izraza
2
2
i pomoću njih se opisuju i sistematizuju neki već poznati rezultati na nov način.
Zatim se u potpunosti određuju svi maksimalni refleksivni triciklički kaktusi koji nisu
RS-odlučivi i čije konture ne čine snop iz klasa
1
R i
3
R i daju parcijalni rezultati koji se
tiču klase
2
R , uz primenu prethodno uvedenih preslikavanja (dosad su u potpunosti bili
određeni samo oni iz preostale klase
4
R [40], [46]). Dalje se kompletno opisuju svi
minimalni zabranjeni grafovi u klasi bicikličkih grafova sa mostom i svi minimalni
zabranjeni grafovi u klasi
3
R - pristup koji kod refleksivnih grafova još nije bio
korišćen. Zatim se određuje maksimalan broj kontura za RS-neodlučive refleksivne
kaktuse za slučaj kad konture sadrže snop, a time i uopšte za RS-neodlučive refleksivne
kaktuse, i opisuju tri klase maksimalnih refleksivnih RS-neodlučivih kaktusa koji sadrže
snop kontura. Posle toga su uopšteni neki prethodni rezultati: iskazano je i dokazano
uopštenje RS-teoreme (tzv. GRS-teorema) za bilo koje r,
r 0
; uopštena su prethodno
uvedena preslikavanja, dokazane su osobine uopštenja i dati različiti primeri klasa
grafova sa osobinom
2
r
(za
r 0
). Na osnovu prethodnog, opisani su svi GRS-
neodlučivi maksimalni grafovi za osobinu
2
2
u klasi unicikličkih i multicikličkih
kaktusa i svi GRS-neodlučivi maksimalni θ-grafovi za isto svojstvo, kao i sva GRS-
neodlučiva maksimalna stabla sa osobinom
2
5
1
2
. Takođe je razmatrano
ograničenje
3 (kao i u [28]) i opisani su sva stabla sa dijametrom 3 i dijametrom
većim od 8, sa osobinom
2
3
, kao i svi GRS-neodlučivi multiciklički kaktusi sa
istom osobinom. Na kraju su uvedene i primenjene tzv. σ-modifikacije Smitovih stabala.
Opisano je sedam σ-modifikacija i odgovarajućih ekstenzija i uočeno je njihovo
pojavljivanje u (već poznatim) rezultatima u klasi multicikličkih refleksivnih kaktusa sa
4 konture. Primenom nekih ekstenzija na određene familije tricikličkih kaktusa na drugi
način se došlo do rezultata u klasi multicikličkih refleksivnih kaktusa sa 4 konture [48].
Na kraju disertacije, u zaključku, ukazano je na moguće pravce daljih istraživanja. | The subject of this dissertation belongs to scientific field of spectral graph theory, a
young branch of mathematical combinatorics, i.e. graph theory, which finds important
applications in many areas, such as chemistry, physics, computer science,
telecommunications, sociology, etc., and various fields of mathematics. Spectral graph
theory connects basic properties and the structure of a graph with characteristics of the
spectra of its matrices (adjacency matrix, Laplacian matrix, etc.). In this dissertation we
only work with the adjacency matrix. The second largest eigenvalue of the adjacency
matrix of a graph (or, simply, second largest eigenvalue of a graph), as well as its
distance from the largest eigenvalue, are very important especially in applications of
spectral graph theory in computer science. The property of a graph that one of its
eigenvalues does not exceed some given value is a hereditary one; therefore, many of
the investigations of this kind have been directed at finding the maximal allowed
graphs, or minimal forbidden graphs for that property.
In this dissertation we determine some classes of graphs whose second largest
eigenvalue does not exceed some given value, and, for that purpose, we develop some
very useful tools. In methodological sense, investigations in this dissertation represent a
combined approach consisting of application of the algebraic apparatus and methods of
spectral graph theory and combinatorial reasoning, whilst at some stages the expert
system newGRAPH has been used. The dissertation consists of eight chapters, each of
which is divided into subchapters.
In the beginning, some important previous work is shown, and afterwards we present
some original elements of the algebraic and combinatorial apparatus that speed up and
simplify the further work. We define some mappings between certain families of
graphs, some of which preserve the sign of the expression
2
2
, and, using them, we
describe and systematize some (already known) results in a new way. Further on we
completely determine all maximal reflexive tricyclic cacti which are not RS-decidable
and whose cycles do not form a bundle, from the classes
1
R and
3
R , and we give some
partial results about the class
2
R , using previously induced mappings (until now only
the graphs from the remaining class
4
R have been completely determined [40], [46]).
Next, we completely describe all minimal forbidden graphs in the class of bicyclic
graphs with a bridge, and all minimal forbidden graphs in the class
3
R - the approach
that so far has never been used with reflexive graphs. Then we determine the maximal
number of the cycles for RS-undecidable reflexive cacti whose cycles do form a bundle,
and, therefore, generally for RS-undecidable reflexive cacti and we describe three
classes of maximal reflexive RS-undecidable reflexive cacti that contain a bundle.
Further on, some of the previous results are generalized: the generalized RS-theorem is
stated and proved (so-called GRS-theorem) for any r ,
r 0
; previously induced
mappings are generalized, their properties are proved and various examples of classes of
graphs with the property
2
r
(for
r 0
) are given. Based on this, we describe all
GRS-undecidable maximal graphs for the property
2
2
in the class of unicyclic and
multicyclic graphs, and also all RS-undecidable maximal θ-graphs for this property as
well as all GRS-undecidable maximal trees with the property
2
5
1
2
. Furthermore,
we investigate the limit
3 (as in [28]) and we describe all trees with the diameter 3
and the diameter larger than 8, with the property
2
3
, as well as all GRS-
undecidable multicyclic cacti with the same property. Finally, we introduce and apply
so-called σ-modifications of Smith trees. We describe seven σ-modifications and
corresponding extensions, and we notice the appearance in (already known) results in
the class of multicyclic reflexive cacti with 4 cycles. Applying some extensions to
certain families of tricyclic cacti, we obtained the results in the class of multicyclic
reflexive cacti with 4 cycles, using a different approach [48].
Finally, in the conclusion, we suggest some possible directions of further investigations. | true |
Modeliranje udarnog oštećenja u laminarnim kompozitnim strukturama | Modeling of impact damage in laminate composite structures | U doktorskoj tezi razmatran je problem modeliranja udarnih oštećenja u laminiranim kompozitnim strukturama. Udari u određene strukture uzrokuju oštećenja, čija je karakterizacija ekstremno zahtevna i složena. Postoje analitički, eksperimentalni i numerički pristupi analize mehanizama nastanka i razvoja tih oštećenja. Pri tome neophodno je proceniti otpor na nastanak i toleranciju već prisutnog udarnog oštećenja. Svi razvijeni modeli udarnih oštećenja, sa određenom tačnošću, aproksimiraju nastalo udarno oštećenje (prskanje matrice, lom vlakna i delaminacija), što zavisi od brojnih uticajnih parametara. U radu je predstavljen i tzv. „multiscale“ pristup modeliranju oštećenja i navedeni su kriterijumi otkaza kompozitnih laminata. Razmotreni su numeričko modeliranje udara, tranzijentna dinamička analiza i opisani postojeći modeli udara po Abrate-u, kao i oni iz softvera LS-DYNA. Prikazan je MATLAB softver za analizu otkaza laminata i dat kod za izračunavanje A, B i D matrica krutosti određenog kompozitnog laminata. Navedeni su i objašnjeni najznačajniji softveri za analizu udara. Takođe teza sadrži opis i prikaz rezultata modeliranja udara projektila u ojačanu ploču od karbonskog vlakna u programu ABAQUS. Istovremeno, izvršena je numerička analiza i simulacija udara u ploču i aeroprofil od kompozitnog laminata T300/914, pod dejstvom određenog udarnog (pritisnog) opterećenja u specijalizovanom programu Pro/Engineer... | In the doctoral thesis the problem of modeling of impact damage in laminated composite structures has discussed. Impact in certain structures causing damage, whose characterization is extremely demanding and complex. There are analytical, experimental and numerical approaches to the analysis of mechanisms for the onset and development of these defects. Thereby it is necessary to estimate the resistance on occurrence and tolerance to already existing impact damage. All developed models of impact damage, with a certain accuracy, approximate impact caused damage (matrix cracking, fiber fracture and delamination), which depends on a number of influential parameters. The paper introduces the so-called "multiscale" approach to the modeling of damage and failure criteria for composite laminates are listed. Numerical modeling of impact, transient dynamic analysis of existing models and described Abrate impact models, as they from LS-DYNA software were discussed. MATLAB software for failure analysis of the laminate is presented and the code for calculation of A, B and D stiffness matrix of certain composite laminate is given. The most important software for the impact analysis are listed and explained. Also thesis contains a description and presentation results of impact modeling in the carbon fiber reinforced plate in software ABAQUS. At the same time, numerical analysis and simulation of impact on the plate and airfoil from composite laminate T300/914, under the influence of a certain impact (compressive) load in a specialized program Pro/Engineer was performed. | false |
Usavršavanje modela tesno dvojnih sistema saglasno sa rezultatima posmatranja visoke preciznosti | Improvements to the model of close binaries in accordance with results from high precision observations | U disertaciji je predstavljen program za modeliranje dvojnih sistema, Infinity, koji
kombinuje tradicionalne principe modeliranja (Roche-ova geometrija, von Zeipel-ov
zakon raspodele temperature, itd), sa novim metodama za geometrijsku reprezentaciju
sistema.
Proučavanje tesno dvojnih zvezda ima dugu tradiciju u Srbiji, pre svega zahvaljujući
radu dr Gojka Đuraševića. Program predstavljen u ovoj disertaciji je baziran na
njegovom programu za modeliranje aktivnih tesno dvojnih sistema sa akrecionim
diskom (Đurašević, 1991) i donosi nekoliko značajnih poboljšanja, koja se mogu
svrstati u dve grupe:
U prvoj grupi su poboljšanja koja se odnose na generalizaciju modela. Pre svega, novi
program je moguće primeniti i na sisteme sa ekscentričnim orbitama. Moguće je
računanje i rešavanje inverznog problema za krive radijalnih brzina. Razvijen je nov
algoritam za određivanje vidljivih delova komponenata tokom pomračenja koji
omogućava preciznije modeliranje krivih sjaja adaptivnom podelom u regionu
pomračenja. Takođe omogućava generalizaciju geometrijskog modela akrecionog diska,
koji može biti koničnog ili toroidalnog oblika.
Druga grupa unapređenja se odnosi na modeliranje fizičkih procesa na komponentama.
Najznačajnija promena se odnosi na računanje izlaznog fluksa zračenja. Naime, u
Đuraševićevom programu se pretpostavlja da elementarne ćelije zrače kao apsolutno
crno telo, dok se u ovom programu svakoj ćeliji pripisuje jednodimenzionalni Kurucz-
ov model zvezdane atmosfere koji je izveden pod pretpostavkom lokalne
termodinamičke ravnoteže. Poboljšan je i tretman uticaja fotometrijskih filtera na
izračunatu krivu sjaja. Takođe je proširena lista podržanih filtera.
Dvojni sistem se opisuje Roche-ovim modelom. On pretpostavlja da su kretanje i oblik
komponenata određeni superpozicijom gravitacione i centrifugalne sile, dok se sve
ostale interakcije zanemaruju. Zvezde se tretiraju kao materijalne tačke (tzv.
aproksimacija centralne kondenzacije), pa se njihova unutrašnja struktura ne uzima u
obzir. Ukoliko sistem sadrži akrecioni disk, njegova masa se zanemaruje, tj.
pretpostavlja se da disk ne utiče na dinamiku sistema i oblik komponenata.
Za predstavljanje površine komponenata se koristi poligona mreža. Zvezde se
aproksimiraju geodezijskom, a akrecioni disk osno-simetričnom rotacionom mrežom. U
sklopu disertacije je predložen nov algoritam za rešavanje problema detekcije
vidljivosti. On se zasniva na inverznom slikarskom algoritmu iz polja računarske
grafike. Njegova najbitnija karakteristika je da ne zahteva druge informacije o
geometriji dvojnog sistema osim poligonih mreža koje je opisuju. Ovo otvara
mogućnost jednostavnog proširenja modela na egzotičnije konfiguracije kao što su
hijerarhiski sistemi, sistemi sa ekscentričnim ili cirkumbinarnim akrecionim diskom,
planetarni sistemi itd.
Pretpostavlja se da su unutar jedne elementarne ćelije sve relevantne veličine –
temperatura, lokalno gravitaciono ubrzanje, izlazni fluks i radijalna brzina – konstante.
Njeno zračenje je određeno gravitacionim potamnjenjem, potamnjenjem ka rubu i
efektom refleksije. Gravitaciono potamnjenje se opisuje von Zeipel-ovim zakonom, dok
se za potamnjenje ka rubu može koristiti jedna od pet aproksimacija (linearna,
logaritamska, korena, kvadratna i nelinearna četvrtog reda).
Za modeliranje efekta refleksije, kao i za raspodelu temperature duž akrecionog diska se
koristi pristup iz Đuraševićevog programa (Đurašević, 1991). Na lokalni intenzitet
zračenja mogu uticati i aktivni regioni koji se opisuju svetlim ili tamnim pegama. Fluks
izlaznog zračenja se dobija kao suma intenziteta po vidljivim ćelijama u datoj fazi.
Kriva radijalnih brzina se računa kao superpozicija tri vrste kretanja – sopstvenog
kretanja centra mase sistema, kretanja centra zvezde oko zajedničkog centra mase i
kretanja elementarnih ćelija na površini zvezde oko centra zvezde.
Izračunate krive sjaja i radijalnih brzina se mogu direktno porediti sa posmatranjima. Za
rešavanje obrnutog zadatka, tj. za procenu optimalnih parametara sistema pri kojima
sintetička kriva sjaja najbolje fituje posmatranja, se koristi Nelder-Mead simpleks
algoritam za minimizaciju sume kvadrata odstupanja između posmatranih i izračunatih
vrednosti. Provera ispravnosti programa se vrši na nekoliko sistema poređenjem sa
objavljenim rešenjima dobijenim Đuraševićevim programom. | The dissertation presents a program for modeling binary systems, Infinity, which
combines the traditional principles of modeling (Roche geometry, von Zeipel’s law of
temperature distribution and so forth) with a novel geometrical representation of the
system.
The study of binary stars has a long tradition in Serbia, mostly due to the research done
by dr Gojko Đurašević. The program presented in the dissertation is based on his
program for modeling of active close binary systems with an accretion disk (Đurašević,
1991) and brings several significant improvements that can be classified in two
categories:
The first group of improvements has to do with generalizing the model. First and
foremost, the new program is applicable to systems with eccentric orbits, and is capable
of computing and solving the inverse problem for radial velocities. It also features a
new algorithm for determining which elements of the stellar surface are visible during
the eclipse. The new algorithm allows for computing the light curves with greater
precision using a method of ‘adaptive subdivision’ in the region of eclipse. The
geometrical aspects of modeling the accretion disk are also improved and now include
the possibility to create both conical and toroidal disks.
The second group of improvements is related to the modeling of physical processes on
the binary system components. The most significant change is in the way the emergent
flux is calculated. Namely, the Đurašević program assumes that the elements of stellar
surface produce blackbody radiation, while the new program assigns a one-dimensional
Kurucz stellar atmosphere model calculated under the LTE assumption. Improvements
are also made in the treatment of the influence of photometric filters on the calculated
light curve, and the list of supported filters is extended.
A binary system is described by the Roche model, which assumes that the motion and
shape of the components are determined by the superposition of gravitational and
centrifugal forces, while all the other interactions are neglected. The stars are treated as
point masses (under the assumption of total central condensation), so their internal
structure is not considered. If the system contains an accretion disk, it is assumed that its
mass can be neglected, and that its presence doesn’t influence the dynamics of the
system and the shape of the stars.
The surface of the components is represented with a polygonal mesh. The stars are
approximated with a geodesic, and the accretion disk with an axially-symmetric mesh.
The new algorithm for solving the problem of visibility detection, proposed in the
dissertation, is based on the so called inverse painter’s algorithm that originates from the
field of computer graphics. The most important property of this algorithm is that, other
than the polygonal meshes representing the components, it doesn’t require any other
information about the geometry of the system. This makes the modeling program easily
extendable to more exotic geometric configurations such as systems with eccentric or
circumbinary disks, planetary and multiple systems, and so forth.
It is assumed that within a single element of stellar surface all the physical quantities –
local effective temperature, gravitational acceleration, emergent flux and radial velocity
– are constant. Its radiation is affected by gravity darkening, limb darkening and the
reflection effect. Gravity darkening is described using von Zeipel’s law, and the limb
darkening can be calculated using one of the five available approximations (linear,
logarithmic, square-root, quadratic and nonlinear fourth-order approximation). The
reflection effect, as well as the temperature distribution along the accretion disk, are
calculated using the approach from the Đurašević program (Đurašević, 1991). The local
amount of radiation can additionally be affected by active regions that are represented
with dark or bright circular spots.
The emergent flux is computed as the sum of fluxes from all the surface elements
visible in the given moment, and the radial velocity is calculated from the superposition
from three kinds of motion: the proper motion of the system center of mass, the motion
of the center of the star around the center of mass due to orbital revolution, and the
motion of elementary surface around the center of the star due to rotation.
Synthetic light and radial velocity curves obtained in this way can be directly compared
to observations. The new program solves the inverse problem – estimating the optimal
model parameters to fit the given observations – using the Nelder-Mead simplex
algorithm to minimize the sum of squares of deviations between the observed and
calculated light and radial velocity curves. The validity of the program and the proposed
improvements is done by analyzing several binary systems and comparing the results
with published solutions obtained with the Đurašević program. | true |
Modeliranje i numeričke simulacije vihornih strujanja | Modeling and numerical simulations of swirling flows | Vihorna strujanja su veoma prisutna u tehničkoj praksi. Strujanja u tur-
bomašinama i rotirajućim sistemima, strujanja u cevovodima nakon raznih
lokalnih otpora, strujanja vazduha u ciklonima i komorama za sagorevanje su
samo neki od primera vihornih strujanja u tehničkoj praksi. Struktura turbu-
lentnih vihornih strujanja je izrazito nehomogena i anizotropna, pa u većini
slučajeva turbulentni modeli bazirani na Busineskovoj hipotezi ne daju za-
dovoljavajuće rezultate u numeričkom proračunu ovih strujanja. To je posebno
izraženo u slučaju kada je profil obimske brzine tipa Rankinovog vrtlo-
ga. Naponski modeli daju bolje rezultate u predviđanju strujanja, ali njihova
primena u kompleksnim geometrijama je dalje veoma zahtevna sa aspekta kon-
vergencije i vremena proračuna. U ovoj doktorskoj disertaciji glavni akcenat
istraživanja je na numeričkim proračunima turbulentnih vihornih strujanja,
korišćenjem raznih turbulentnih modela, kao i teorijskoj analizi modela i
metodama koje se koriste pri tim proračunima. Za proračune je korišćen sof-
tver otvorenog tipa (eng. open-source) pod nazivom OpenFOAM. Zahvaljujući
otvorenosti programskog koda OpenFOAM-a, analiziran je način implemen-
tacije odgovarajućih fizičko-matematičkih modela u njegovom kodu. Na osno-
vu te analize izvršena je i sopstvena implementacija Speziale-Sarkar-Gatski
(SSG) naponskog modela u programski kod OpenFOAM-a. Takođe, kreirane su
i dodatne aplikacije za analizu rezultata dobijenih numeričkim proraču-
nom. Razmatrana su dva problema: slučaj osnosimetričnog vihornog strujanja
sa profilom Rankinovog vrtloga u dugačkoj cevi, i slučaj trodimenzijskog
vihornog strujanja u cevi koje se formira iza kola aksijalnog ventilatora.
U prvom problemu generator vihora nije razmatran, već su postojeći eksperi-
mentalni rezultati korišćeni za definisanje fizičkih veličina na ulaznoj
granici proračunskog domena. Za validaciju numeričkih proračuna korišće-
ni su eksperimentalni rezultati u ostalim mernim presecima. Na ovom slučaju
testirani su razni turbulentni modeli: dvojednačinski k-ε, RNG k-ε, Launder-
Sharma k-ε , k-ω SST model, kao i naponski modeli Launder-Reece-Rodi (LRR),
Launder-Gibson (LG) i Speziale-Sarkar-Gatski (SSG). Pokazano je da dvojedna-
činski modeli daju veoma loša predviđanja, kako profila osrednjenih brzina,
tako i profila kinetičke energije turbulencije. Naponski modeli daju znat-
no bolja predviđanja profila osrednjenih brzina. Model SSG bolje predviđa
smanjenje aksijalne brzine u zoni vrtložnog jezgra u poređenju sa LG mode-
lom, dok LG model daje nešto bolja slaganja sa eksperimentalnim rezultatima
za profile obimskih brzina. U slučaju proračuna strujanja u cevi iza kola
aksijalnog ventilatora, njegova geometrija je uzeta u obzir pri generisanju
numeričke mreže. Razmatrana su dva pristupa modeliranja obrtanja ventila-
tora: slučaj ”zamrznutog rotora“, u kome se u jednom delu proračunskog domena
rešavaju jednačine u rotirajućem koordinatnom sistemu, i slučaj kada nume-
rička mreža, u delu u kome se nalazi ventilator, rotira u realnom vremenu. U
proračunu su korišćena dva turbulentna modela RNG k-ε i k-ω SST. Dobijeni
rezultati su pokazali dobro slaganje sa postojećim eksperimentalnim rezul-
tatima. To je pokazalo da su nedostaci ovih modela manje izraženi u slučaju
kada se geometrija generatora vihora obuhvata pri generisanju numeričke mre-
že. Proračunima sa rotirajućom mrežom su dobijena nestacionarna kretanja
vrtložnog jezgra u cevi, kao i više detalja o vrtložniom strukturama koje se
javljaju u strujnom polju. Svi ovi rezultati su pokazali da se OpenFOAM može
uspešno koristiti za proračun kompleksnih strujanja u turbomašinama. | Swirling flows are very common in technical practice. Flows in turbomachinery
and rotating systems, flows in pipelines after local resistances, flows of air in cyclones
and combustion chambers are just few examples of swirling flows in technical practice.
Turbulence structure in swirling flows are highly inhomogeneous and anisotropic. In
most cases turbulent models based on Boussinesq, linear eddy viscosity assumption,
give poor results. That is specially pronounced in case of Rankine type profile for
circumferential velocity. Reynolds stress models give better results in prediction of
swirling flows, but their usage in complex geometries are very demanding from the
viewpoint of solution convergence and time of calculation. In this thesis main accent
of research is on numerical simulations of swirling flows by use of various turbulent
models, and on theoretical analysis of the models and numerical methods which
are used for computations. An open-source software OpenFOAM was used for all
computations. Due to openness of the OpenFOAM code, it’s possible to analyze
the way of implementation of various mathematical models. Based on the code
analysis, Speziale-Sarkar-Gatski (SSG) Reynolds stress model was implemented in
OpenFOAM code. Also, some additional postprocessing tools and applications were
created and implemented in the code. Two problems are considered: axisymmetric
swirl flow in long circular pipe with Rankine profile of circumferential velocity, and
three-dimensional swirl flow in the pipe behind axial fan. In first problem, swirl
generator wasn’t considered, and experimental results in one cross-section were used
as boundary condition at the inlet. As a validation tool for numerical computations,
experimental results in other cross-sections were used. Several turbulent models
were tested on this problem. From class of two equation models k-ε, RNG k-ε,
Launder-Sharma k-ε and k-ω SST models were used, while from Reynolds stress
models class Launder-Reece-Rodi (LRR), Launder-Gibson (LG) and SSG model
were used. It was shown that all two-equation models give poor results, both for
profiles of mean velocities, and for turbulent kinetic energy. Reynolds stress models
give better results for mean velocity profiles. SSG model gives better prediction of
axial velocity near the pipe axis, in the core region, while LG model gives slightly
better prediction of circumferential velocity. In case of swirling flow in the pipe
behind axial fan, the geometry of fan is taken into consideration in creation of
numerical mesh. Two approaches were used for computations: frozen-rotor approach
and moving mesh approach. In frozen-rotor approach equations in rotating frame
of reference are solved in one part of the domain, while in other approach mesh
is moving (rotating) during computations. In these computations RNG k-ε and k-
ω SST models were used. Obtained results showed good agreement with existing
experimental results. That agreement showed that weakness of these models are less
pronounced in cases where swirl generator is also taken into consideration. In case
of rotating mesh, unsteady motion of vortex core is detected in the pipe, and also
some additional vortex structures. All these results also showed that OpenFOAM
can also be used for computations of complex flows in turbomachinery. | true |
Sindrom profesionalnog sagorevanja kod stručnjaka u uslovima inkluzije osoba sa intelektualnom ometenošću u Bosni i Hercegovini i Republici Srbiji | The syndrome of professional burnout with experts in conditions of inclusion with intellectually disabled people in Bosnia and Herzegovina and Republica of Serbia | Cindrom profesionalnog sagorevanja ce definiše kao iscrpljenost u
profesionalnom radu koja nastaje pod uticajem varijabli ličnosti i/ili varijabli
uslova rada i koja profesionalni angažman znatno ograničava ili čak
onemogućava.
Osnovni cilj ovog istraživanja je da se utvrdi zastupljenost sindroma
sagorevanja kod stručnjaka koji rade u uslovima inkluzije osoba sa intelektualnom
ometenošću u Bosni i Hercegovini i Republici Srbiji.
Posebni ciljevi su:
- da se utvrdi odnos sindroma sagorevanja i profesionalne opterećenosti
sa dobom, spolom, stepenom obrazovanja, zanimanjem, završenim smerom na
nastavničkim fakultetima, bračnim stanjem, brojem vlastite dece, dužinom
rada sa osobama sa intelektualnom ometenošću, profesionalnim (pedagoško-
psihološkim)
kompetencijama
stpučnjaka,
sa
stepenom
intelektualne
ometenosti, starosnom grupom i brojem osoba sa kojima rade i tipom ustanove u
kojoj stručnjaci rade
-da se utvrdi povezanost zanimanja stručnjaka i odnosa prema radu sa
osobama
sa
intelektualnom
ometenošću,
strategijama
savladavanja
profesionalnog stresa, opštim raspoloženjem na radnom mestu, reakcijama na
profesionalni stres, podrškom okoline, zadovoljstvom vlastitim životom i
željama i predlozima za poboljšavanje kvaliteta rada stručnjaka, da se utvrdi
odnos strategija savladavanja profesionalnog stresa kod stručnjaka i životne
dobi i stepena intelektualne ometenosti osoba sa kojima rade
-da se utvrdi povezanost dimenzija profesionalne opterećenosti (sindrom
sagorevanja,
objektivne okolnosti za rad i procena vlastitog rada i njegove
smislenosti) sa strategijama savladavanja profesionalnog stresa, procenom
podrške sredine, reakcijama na profesionalni stres, zadovoljstvom vlastitim
životom, dimenzijama odnosa prema radu sa osobama sa intelektualnom
ometenošću i procenom opšteg raspoloženja stručnjaka.
-da se utvrdi povezanost sindroma sagorevanja sa objektivnim okolnostima
na radu i procenom vlastitog odnosa prema radu i njegove smislenosti
(konfliktom uloga).
Uzorak obuhvata 220 ispitanika. U istraživanju je korišćeno 11 mernih
instrumenata.
Kod
ispitanika
je
utvrđen
umeren
nivo
sindroma
sagorevanja
i
profesionalne opterećenosti.
Kod ispitanika iz Bosne i Hercegovine je utvrđena niska negativna
korelacija starosne grupe osoba sa kojima rade i sindroma sagorevanja (rho=-0,204,
p=0,043), kao i kod ispitanika iz Republike Srbije (rho=-0,245, p=0,012) što znači
da, što je niži uzrast osoba sa kojima ispitanici rade, viši je nivo sagorevanja.
Pored toga, kod ispitanika iz Republike Srbije utvrđen je uticaj zanimanja na
sindrom sagorevanja (F=4,206, p=0,018). Tako nastavnici razredne nastave pokazuju
signifikantno viši nivo sindroma sagorevanja u odnosu na nastavnike predmetne
nastave.
Nisu utvrđeni uticaji biografskih karakteristika ispitanika iz Bosne i
Hercegovine i Republike Srbije, kao ni biografskih karakteristika osoba sa
kojima rade na profesionalnu opterećenost.
Između grupa ispitanika različitih zanimanja u Bosni i Hercegovini nisu
dobijene statistički značajne razlike u pogledu procena strategija savladavanja
profesionalnog stresa, odnosa prema radu, opšteg raspoloženja, reakcija na
profesionalni stres, podrške sredine, zadovoljstva vlastitim životom i želja
i predloga za poboljšavanje kvaliteta rada stručnjaka. Međutim, kod ispitanika
iz Republike Srbije su utvrđene statistički značajne razlike samo u pogledu
procena nivoa opšteg raspoloženja na radnom mestu (F=7,623, p=0,001), procena
reakcija na profesionalni stres (F=4,360, p=0,015) i procena odnosa prema radu sa
osobama sa intelektualnom ometenošću (F=6,308, p=0,003). Tako su nastavnici
razredne nastave pokazali intenzivnije reakcije na profesionalni stres i niži
nivo opšteg raspoloženja na radnom mestu u odnosu na vaspitače i izraženiju
orijentaciju prema radu sa osobama sa intelektualnom ometenošću u odnosu na
nastavnike predmetne nastave.
Strategije
usmerene
na
emocije
statistički
značajnije
koriste
ispitanici koji su se izjasnili o višim nivoima sindroma sagorevanja (t=-5,190,
p=0,000), nepovoljnih objektivnih okolnosti za rad (t=-5.542, p=0,000) i procene
vlastitog rada i njegove smislenosti
(t=-2,528, p=0,012),
dok
problemski
orijentisane strategije statistički značajnije koriste ispitanici koji su se
izjasnili o višim nivoima nepovoljnih objektivnih okolnosti za rad (t=-2,714,
p=0,007) i procene vlastitog rada i njegove smislenosti (t=-2,890, p=0,004).
Ispitanici koji su se izjasnili o nižem nivou sindroma sagorevanja su
imali statistički značajno (t=2,814, p=0,005) pozitivniju podršku sredine kao i
ispitanici koji su se izjasnili o nižem nivou nepovoljnih objektivnih okolnosti
za rad (t=3,899, p=0,000).
Statistički značajno niži nivo reakcija na profesionalni stres su
pokazali ispitanici koji se se izjasnili o nižem nivou sindroma sagorevanja (t=-
7,482, p=0,000),
nepovoljnih objektivnih okolnosti za rad (t=-6,786, p=0,000) i
procene vlastitog rada i njegove smislenosti (t=-5,446, p=0,000).
Takođe, statistički značajno
su zadovoljniji vlastitim životom
ispitanici koji su imali niže nivoe sindroma sagorevanja (t=4,949, p=0,000),
nepovoljnih objektivnih okolnosti za rad (t=3,893, p=0,000) i procene vlastitog
rada i njegove smislenosti (t=2,784, p=0,024).
Statistički značajno izraženiju orijentaciju na dostignuća osoba
sa
intelektualnom ometenošću pokazali su ispitanici koji su imali viši nivo
sindroma sagorevanja
(t=-3,985, p=0,000), viši nivo nepovoljnih objektivnih
okolnosti za rad (t=-5,040, p=0,000) i viši nivo procene vlastitog rada i njegove
smislenosti (t=-4,388, p=0,000). Slično ovome, statistički značajno izraženiju
orijentaciju prema prihvatanju i uvažavanju individualnosti osoba
sa
intelektualnom ometenošću pokazali su ispitanici koji su imali viši nivo
sindroma sagorevanja (t=-2,753, p=0,006), viši nivo nepovoljnih objektivnih
okolnosti za rad (t=-3,577, p=0,000) i viši nivo procene vlastitog rada i njegove
smislenosti (t=-3,964, p=0,000), dok su statistički značajno izraženije
negativne stavove prema njima pokazali ispitanici sa višim nivoom i sindroma
sagorevanja (t=-2,860, p=0,005) i nepovoljnih objektivnih okolnosti za rad (t=-
3,463, p=0,001).
Ctručnjaci koji su imali niži nivo nepovoljnih objektivnih okolnosti za
rad statistički značajno (t=2,285, p=0,023) su racpoloženiji na radnom mestu i
pokazali su statistički značajno (t=2,163, p=0,032) viši nivo inkluzivnosti
prema osobama sa intelektualnom ometenošću.
Istraživanjem je dokazana
statistički signifikantna
korelacija
sindroma sagorevanja i objektivnih okolnosti za rad (r=0,850, p=0,000) kao i
statistički signifikantna korelacija sindroma sagorevanja i procene vlastitog
rada i njegove smislenosti/konflikta uloga (r=0,726, p=0,000)
Dobijeni rezultati ističu potrebu podrške i sistemskog rada sa
ispitanicima s ciljem ublažavanja negativnih posljedica sindroma sagorevanja. | The syndrome of professional burnout is defined as exhaustion in professional work
which was developed under influence of personality variables and/or working conditions
variables and it substantially restricts or even disables professional engagement.
The basic aim of this study was to determine the presence of professional burnout in
experts which are in conditions of inclusion with intellectually disabled people in Bosnia
and Herzegovina and the Republic of Serbia.
Special aims are:
-
to determine a relationship of burnout syndrome and professional workload with
age, gender, level of education, occupation, with graduated faculty department,
marital status, number of children, duration of work with intellectually disabled
people, professional (pedagogical-psychological) competence of experts, a degree
of intellectual disability, age-groups and the number of people that experts work
with and the type of institution where they work.
-
to determine a connection of experts interest and their relation towards working
with intellectually disabled people, strategies for coping with professional stress,
general workplace satisfaction, reactions towards professional stress, support from
people in their own surroundings, satisfaction with life and life desires and also to
determine suggestions for improving the quality of experts' work, to establish
relationship of strategies for coping professional stress of experts and age and also
to determine level of intellectually disabled people with whom they work.
-
to determine the connection between the dimension of professional workload
(burnout syndrome, objective working conditions and evaluation of their work and
its meaningfulness) with strategies for overcoming professional stress, evaluation of
support from people in their own surroundings,, reactions to professional stress,
satisfaction with life, dimensions of the relationship towards working with
intellectually disabled people and evaluation of the general satisfaction of experts.
-
to determine the connection between burnout syndrome and objective working
conditions and evaluation of their relation towards work and its meaningfulness
(role conflict).
The sample included 220 respondents. The study used 11 measuring instruments.
Medium level of burnout syndrome and professional workload was determined in
respondents.
In respondents from Bosnia and Herzegovina, it was established low negative
correlation between the age-group of people with whom they work and burnout syndrome
(rho=-0.204, p=0.043), as well as in respondents from Republic of Serbia (rho =-0.245,
p=0.012), which means that the lower respondents age is, it is higher level of burnout
syndrome.
In addition, among the respondents from the Republic of Serbia it was established
an impact of interest for the burnout syndrome (F=4.206, p=0.018). This is how primary
class teachers show significantly higher levels of burnout syndrome in relation to the
subject teacher.
We did not determine effects of the biographical characteristics of respondents from
Bosnia and Herzegovina and the Republic of Serbia, as well as the biographical
characteristics of people with whom they work on a professional workload.
Among the group of respondents with different professions in Bosnia and Herzegovina
we have not obtained statistically significant differences in assessing strategies for
overcoming professional stress, attitude towards work, general satisfaction, a reaction to
professional stress, support from the environment, satisfaction with life and life desires as
well as with proposals for improving the work quality of experts.
However, among the respondents from the Republic of Serbia, a statistically
significant differences were established only in terms of evaluation of the general level of
satisfaction at the workplace (F=7.623, p=0.001), evaluation of response to professional
stress (F=4.360, p=0.015) and evaluation of attitude towards working with intellectually
disabled people (F=6.308, p=0.003). Primary class teachers showed more intense
reactions to professional stress and lower level of general satisfaction at the workplace in
relation to day-care teachers which were much more orientated towards working with
intellectually disabled people in relation to teacher of the subject teaching.
Strategies, which are focused towards emotions, statistically are used by respondents
which said to have a higher level of burnout syndrome (t=5,190, p=0,000), negative
objective factors for work (t=5,542, p=0,000) and evaluation of its own work and its
meaningfulness (t=-2,528, p=0,012), while problem-oriented strategies are statistically
more used by respondents which had a higher levels of negative objective factors for work
(t=2,714, p=0,007) and evaluation of its own work and its meaningfulness (t=-2,890,
p=0,004)
Respondents which said to have a lower level of burnout syndrome had statistically
significant (t=2,814, p=0,005) positive support from environment as well as respondents
which had lower level of negative objective factors for work (t=3,899, p=0,000).
Statistically significant lower level of reaction toward professional stress have showed
respondents which had lower level of burnout syndrome (t=7,482, p=0,000), negative
objective factors for work (t=6,786, p=0,000) and evaluation of its own work and its
meaningfulness (t=5,446, p=0,000).
Also, statistically more satisfied with their own life are respondents which had
lower levels of burnout syndrome (t=4,949, p=0,000), negative objective circumstance for
work (t=3,893, p=0,000) and evaluation of its own work and its meaningfulness (t=2,784,
p=0,024).
Statistically more expressed orientation towards accomplishments of intellectually
disabled people showed respondents which had higher level of burnout syndrome (t=3,985,
p=0,000), higher level of negative objective factors for work (t=5,040, p=0,000) and
higher level of evaluation of its own work and its meaningfulness (t=4,388, p=0,000).
Similarly, statistically more expressed orientation towards the acceptance and
respect for individuality intellectually disabled people showed respondents which had
higher level of burnout syndrome (t=2,756, p=0,006), higher level of negative objective
factors for work (t=3,577, p=0,000) and higher level of evaluation of its own work and its
meaningfulness (t=3,964, p=0,000), while statistically more expressed negative attitudes
towards them showed respondents with higher level and burnout syndrome (t=2,860,
p=0,005) and negative objective factors for work (t=3,463, p=0,001).
Experts, who had lower level of negative objective factors for work, were
statistically more satisfied at workplace and they showed statistically more significant
higher level of inclusion towards intellectually disabled people.
The study has proven a statistically significant correlation between burnout
syndrome and objective factors for work (r=0,850, p=0.000) as well as statistically
significant correlation between burnout syndrome and evaluation of its own work and its
meaningfulness/ role conflict (r=0,726, p=0.000).
The results emphasize the need for support and also systematic work with
respondents in order to ease the negative consequences of burnout syndrome. | true |
Uticaj parametara frikcionog zavarivanja mešanjem na otpornost na lom zavarenog spoja legure Al 5083 | Friction stir welding parameters influencing the fracture resistance of an Al 5083 alloy welded joint | Frikciono zavarivanje mešanjem predstavlja relativno nov, savremen postupak
zavarivanja velikog broja materijala, kao što su legure aluminijuma, bakra,
titanijuma, magnezijuma itd. Jedinstvena osobina ovog postupka je da se odvija u
čvrstom stanju, bez pojave topljenja. U ovoj disertaciji, ispitivana je Al-Mg legura
5083, koju odlikuje dobra kombinacija čvrstoće, žilavosti i otpornosti na
koroziju. Tokom frikcionog zavarivanja mešanjem, specijalno dizajniran alat, koji
se rotira, prodire u materijal, upravo u liniji spajanja dve ploče koje se zavaruju.
Na kontaktnoj površini oslobađa se toplota koja omekšava materijal, olakšava
kretanje alata uz istovremeno mešanje materijala. Ovako zavreni spojevi imaju
čitav niz prednosti u odnosu na klasično zavarene spojeve – ukupna potrošnja
energije daleko je manja, nema pojave tečnih faza, čvrstoća spoja često bude veća
nego kod osnovnog materijala i, konačno, nema štetnih uticaja na prirodnu
okolinu. Postoje, naravno, i nedostaci ove tehnologije, pre svega povezani sa
dužinom zavarenih spojeva koja zavisi od dimenzija mašine na kojoj se postupak
izvodi.
Tokom ovog postupka zavarivanja, u zoni zavarenih spojeva javljaju se jasno
definisane zone uticaja toplote, kao i kod postupka klasičnog zavarivanja.
Međutim, kod frikcionog zavarivanja mešanjem, pojavljuje se i zona termo-
mehaničkog uticaja pod simultanog dejstva toplote i plastične deformacije
materijala. U ovoj disertaciji, ispitivan je uticaj procesnih parametara
frikcionog zavarivanja na čvrstoću zavarenih spojeva. Ispitivan je uticaj (i)
rotacione brzine zavarivanja (u opsegu 500 do 800 obrtaja u minuti), (ii) uticaj
translacione brzine (75-150 mm/min) i, (iii) uticaj napadnog ugla alata (1o-4o). Svi
zavareni spojevi ispitivani su na otpornost prema udarnoj žilavosti.
Numeričkom obradom eksperimentalnih rezultata, određena je udarna žilavost
zavarenih spojeva kao i brzina i energija loma. Pored mehaničkih ispitivanja,
izvršena su opsežna mikrostrukturna ispitivanja primenom optičkog i skening
elektronskog mikroskopa (SEM). Ova ispitivanja omogućila su bolji uvid u
mehanizam i kinetiku duktilnog loma zavarenih spojeva. Konačno, na osnovu
v
analize mehaničkih i mirostrukturnih ispitivanja, određeni su optimalni
parametri frikcionog zavarivanja ispitivane legure. | Friction stir welded is relatively new- solid-states joining process for welded several
material such as aluminum, copper, titanium and magnesium. Also FSW technique is
preformed in solid state without melting hence avoiding hot cracking. In this research
selected aluminum 5083 alloy, it is widely used in applications in which the combination
of strength and low weight is attractive. In friction stir welding (FSW) pin connected to a
shoulder in rotated and slowly plunged into the joint line between two pieces of plats.
When the shoulder tools rotation and contact the material surface, it generated friction
heating between the welding tool and the material of the work pieces. This heat causes the
latter soften without reaching the melting point and allows traversing of tool along the
welding. Friction stir welding presents several benefit for joining of various alloys,
specially of aluminum alloy one of the significant advantage of FSW is the heat inputs are
small relative to fusion welding techniques and due to the low temperature of the process,
material such as Al, Cu, Mg alloys that cannot be welded by fusion processes are easily
weld by FSW. On the other hand, FSW has some drawback is often slower traverse rate
then some fusion welding and exit hole left when tool is withdrawn.
Friction stir welding process generates three distinct microstructural zones that result
from the welding process as following: nugget zone also known as the dynamically
recrystallized zone (DRZ) where the tool piece pin passes into this zone and by experience,
it has high deformation and high heat, generally consists of fine equated grains due to
recrystallisation, the thermo mechanically affected zone (TMAZ) and the heat affected
zone (HAZ), all zones together are called welding zone. After welded aluminum alloy
tested specimens alloy by charpy impact test to evaluate absorbed energy caused the
fracture material and toughness of material. Also obtained high resolution images by
macro-photographs and by scanning electron microscope (SEM) to evaluate type of
surface fracture and detected fracture and micro void in material then analysis material by
energy dispersive x-ray spectroscopy (EDX) to shown distribution elements of chemical
compound in aluminum alloy after heating and cooling precipitation. Finally, selection the
optimized FSW parameters for welded aluminum 5083 alloy, it achieved higher fracture
resistance in welded zone of alloy.
iii | true |
Numerička simulacija prostiranja temperaturskih talasa pri strujanju nosioca toplote u složenim cevnim mrežama | Numerical simulation of hot water temperature waves propagation in complex networks | U okviru doktorske disertacije je razvijen numeriĉki postupak za proraĉun
prostiranja temperaturskih talasa i razdelne površine izmeĊu stuba teĉnosti i parne faze
u cevovodima i sloţenim cevnim mreţama. Postupak je zasnovan na rešavanju
energijske jednaĉine jednodimenzionalnog strujanja homogenog fluida. Energijska
jednaĉina se rešava numeriĉki duţ karakteristiĉnog pravca odreĊenog kretanjem
fluidnog delića u vremensko-prostornom koordinatnom sistemu. Postupak numeriĉkog
rešavanja je eksplicitan i vremenski korak integracije je odreĊen minimalnim vremenom
potrebnim da fluidni delić preĊe rastojanje od poĉetnog poloţaja, koji se u opštem
sluĉaju nalazi izmeĊu ĉvorova mreţe, do najbliţeg susednog numeriĉkog ĉvora u pravcu
strujanja, u okviru cele mreţe (Courant-ov kriterijum). Primenom Lagrange-ovog
interpolacionog polinoma se odreĊuje vrednost temperature ili entalpije u poĉetnom
vremenskom trenutku izmeĊu ĉvorova numeriĉke mreţe, na karakteristici koja
predstavlja pravac prostiranja fluidnog delića. Razvijene su bilansne jednaĉine koje
omogućuju proraĉun graniĉnih uslova, kao što su spoj tri ili više cevi u ĉvoru, toplotno-
razmenjivaĉke podstanice kod potrošaĉa i u izvoru toplote. Razvijena metoda je
primenjena na simulaciju prelaznog procesa u okviru sistema daljinskog grejanja
toplane Zemun nastalog usled promene snage izvora toplote.
Razvijeni numeriĉki postupak je primenjen i za simulaciju i analizu hidrauliĉkog
udara izazvanog kondenzacijom pare. Neposredni kontakt pothlaĊene teĉnosti i pare u
stanju zasićenja dovodi do intenzivne kondenzacije. Brzina kondenzacije zavisi od
specifiĉne razdelne površine teĉne i parne faze i koeficijenta prelaza toplote usled
kondenzacije. Razdelna površina teĉnosti i pare ima veoma nepravilan oblik. Za vreme
hidrauliĉkog udara izazvanog kondenzacijom pare nestacionarni mlazevi teĉnosti i kapi
se odvajaju sa ĉela stuba teĉnosti i ukljuĉuju se u zapreminu pare. Ova pojava
ukljuĉivanja znaĉajno povećava razdelnu površinu i brzinu kondenzacije. U cilju
predviĊanja brzine kondenzacije u ovakvim sloţenim uslovima, razvijena je korelacija
izmeĊu ubrzanja ĉela vodenog stuba i proizvoda specifiĉne razdelne površine teĉne i
iv
parne faze i koeficijenta prelaza toplote pri kondenzaciji. Dvofazni sistem teĉnosti i pare
je opisan zakonima odrţanja mase, koliĉine kretanja i energije, koji formiraju sistem
kvazilinearnih parcijalnih diferencijalnih jednaĉina hiperboliĉkog tipa. Dobijeni sistem
jednaĉina je rešen numeriĉki primenom metode karakteristika. Korišćena su tri
karakteristiĉna pravca, dva odreĊena pravcem prostiranja talasa pritiska i treći odreĊen
prostiranjem fluidnog delića. Praćenje fluidnog delića i razdelne površine vode i pare
izvršeno je rešavanjem energetske jednaĉine u prostoru sa taĉnošću ĉetvrtog reda, dok je
prisustvo vode, dvofazne mešavine ili pare odreĊeno vrednošću termodinamiĉkog
stepena suvoće. Validacija razvijenog numeriĉkog postupka je sprovedena poreĊenjem
numeriĉkih rezultata sa raspoloţivim eksperimentalnim podacima. Razvijeni numeriĉki
postupak omogućava pouzdano predviĊanje uslova pojave hidrauliĉkog udara izazvanog
kondenzacijom pare, kao i dinamiĉke promene pritiska izazvane udarom. | A high-order accurate numerical method for prediction of thermal transients and
propagation of interfacial area between liquid column and steam in pipelines and
complex pipe network is presented. It is based on the numerical solution of the transient
energy equation for one-dimensional homogeneous fluid flow. Transient one-
dimensional energy balance equation is solved along the characteristic path that is
determined by the fluid particle motion in time-space coordinate system. Numerical
method of solving is explicit and the time step of the integration is determined by the
minimal time needed for fluid particle to cross the distance between the initial point, in
general case positioned between two adjacent nodes of numerical mesh, and the closest
node in the flow direction, in whole mesh (Courant criterion). The initial value of
temperature or enthalpy between nodes of numerical mesh, on characteristic path which
represents fluid particle propagation direction, is determined by the application of
Lagrange's interpolation polynomial. Balance equations for boundary conditions are
developed, e.g. junctions of three or more pipelines, heat exchanger substations at
costumers and in heat source. Thermal transients caused by an increase and decrease of
the heat power plant load are simulated for real operating conditions of the district
heating system Zemun.
Developed numerical model is also applied for simulation and analysis of
condensation induced water hammer. Direct contact of subcooled liquid and saturated
steam leads to intensive condensation. Condensation rate is highly influenced by the
interfacial area concentration and condensation heat transfer coefficient. The interfacial
area has very irregular shape. During the condensation induced water hammer transient
liquid jets are formed and liquid column is dissintegrated so that droplets from the head
are entrained in steam volume. This droplet entrainment increases interfacial area and
condensation rate. Two-phase system of liquid and steam is described by the mass,
momentum and enthalpy conservation equations which form a system of quasi linear
partial differential equations of the hyperbolic type. Given system is solved by the
vi
method of characteristics. The explicit time integration is performed along the three
characteristic paths, where two of them are determined with the pressure wave
propagation and the third by the fluid particle flow. The tracking of the interface
between steam and water column head is achieved by the application of the higher order
degree numerical scheme to solving of the energy equation. The thermodynamic quality
determines the presence of water, two-phase mixture or steam. Validation of the model
is conducted through comparison of results of computer simulations with available
experimental measurements in literature. Developed numerical method is capable for
reliable predictions of conditions which leads to condensation induced water hammer,
as well as dynamic change of pressure caused by the condensation induced water
hammer. | true |
Aerodynamic characteristics of axi-symmetric bodies in non-symmetric flow fields | Аеродинамичке карактеристике осносиметричних тела у несиметричном струјном пољу | Prikazane su osnovne jednačine turbulentnog strujanja.
Prezentovana je i primenjena metoda Spalarta i Almarasa. Proračun
je vršen na adaptivnoj proračunskoj mreži. Jednačina po pritisku
je korišćena za ostvarivanje konvergencije rešenja. Izvršeni su
proračuni za različite napadne uglove i različite otklone
komandnih površina. Rezultati dobijeni proračunom su upoređeni
sa rezultatima dobijenim aerotunelskim merenjima. Opisano je
eksperimentalno postrojenje i model ispitivanja. Rezultati su
prikazani dijagramima aerodinamičkih koeficijenata i dijagramima
raspodele brzine, pritiska i mahovih brojeva. | Governing equations for turbulent flows are reviewed.
Spalart
Allmaras
turbulence
model
has
been
selected
for
aerodynamic calculations. Computation is performed on the
adaptive
computational
grid.
Pressure
based
method
for
computational
convergence
was
selected.
Computations
were
performed for various angles of attack and various command
surface deflections. Calculated results were compared with
results obtained by wind tunnel testing. Experimental setup and
experimental model are described. Results are presented by
aerodynamic coefficients and contour lines of the Mach numbers,
pressures and velocities. | true |
Tačnost merenja parametara strujnog polja u supersoničnim aerotunelima | Measurement accuracy of flow field parameters in supersonic wind tunnels | Predmet doktorske disertacije je istraživanje tačnosti merenja najbitnijih parametara supersoničnog strujnog polja u 3D radnom delu trisoničnog aerotunela T-38 sa nadpritiskom Vojnotehničkog instituta u Beogradu. Složenost i međuzavisnost različitih fenomena koji prate aerotunelska ispitivanja u supersoničnoj oblasti brzina zahtevali su formiranje poboljšane metodologije merenja relevantnih parametara strujnog polja većeg nivoa tačnosti. Proučavanjem postojećih metodologija i analiziranjem svih činioca koji olakšavaju ili otežavaju upotrebu pojedinih metoda definisana je optimalna metodologija merenja i unapređen primarni merni sistem prilagođen specifičnostima aerotunela T-38 u supersoničnim uslovima strujanja. Istraživanje je bazirano na 1) teorijskoj analizi mogućnosti poboljšanja tačnosti merenja parametara supersoničnog strujnog polja i 2) analizi rezultata određenog broja eksperimentalnih merenja u okviru novo-integrisanog primarnog mernog sistema. Aerodinamičkim ispitivanjem supersonično-hipersoničnog modela standardne geometrije i poređenjem sa rezultatima dobijenim u relevantnim svetskim supersoničnim aerotunelima izvršena je verifikacija rezultata istraživanja bazirana na teoretsko-metodološkom unapređenju tačnosti merenja parametara supersoničnog strujnog polja u aerotunelskoj instalaciji kakva je T-38. | The subject of the PhD thesis is an investigation of measurement accuracy of relevant parameters of supersonic flow field in the 3D test section of the T-38 trisonic blowdown wind tunnel of the Military Technical Institute in Belgrade. Complexity and interaction of different phenomena, which exist in the supersonic wind tunnel testing, required to define an improved methodology for measurement of the relevant flow field parameters of the increased accuracy level. Existing methodologies and all the factors which facilitate or make difficult the use of some methods had been studied and, based on these, the optimal methodology of measurement was defined and the primary measuring system was improved in accordance with specifications of the T-38 wind tunnel in supersonic flow conditions. The research was based on 1) theoretical analisys of possibility to improve accuracy of measurement of supersonic flow field parameters and 2) analysis of experimental results of a certain number of measurements in a framework of new-implemented primary measuring system. Verification of the research of the theoretical-methodical improvements of the measurement accuracy of supersonic flow field parameters in wind tunnels of the T-38 type was done in testing of a supersonic-hypersonic model of the standard geometry and obtained results were compared with those from the worlds’ relevant supersonic wind tunnels. | false |
Stress intensity factors evaluation at tips of multiple site cracks in 2024-T3 aluminum panels | Faktori intenziteta napona višestrukih prslina na duraluminijumskim panelima | Osnovni cilj ove teze jeste demonstracija mogućnosti i značaja proširene metode konačnih
elemenata (PMKE) u izračunavanju vrednosti faktora intenziteta napona (FIN) u
slučajevima višestrukih međusobno uticajnih prslina nastalih kao posledica pojave
višestrukih oštećenja na strukturi (VOS). Teza obuhvata analizu dve tipične aero-strukturne
konfiguracije.
Prva od njih je neojačana ravna ploča od duraluminijuma 2024-T3 sa 11 otvora za zakivke,
od kojih svaki predstavlja mesto gde je rast prsline vrlo verovatan. Analizirani model čini
jedinstvena 3D konfiguracija sa 22 prsline koje rastu istovremeno. Primenjeni naponi na
krajevima ploče iznosili su 50, 100 i 200 MPa. Proračuni su sprovedeni u programu
Morfeo/Crack for Abaqus koji se oslanja na implementaciju PMKE-a. Tačnost dobijenih
rezultata verifikovana je pomoću softvera FRANC2D/L i približne metode zasnovane na
principu superpozicije. Izvedena analiza pokazala je da je PMKE efikasan alat za
simulaciju širenja prslina u slučaju ravnih 3D konfiguracija sa VOS i da se dobijena rešenja
mogu koristiti za predviđanje FIN-a u analiziranoj VOS konfiguraciji sa prihvatljivom
tačnošću.
Druga aero-strukturna konfiguracija koja je analizirana korišćenjem PMKE u okviru ovog
istraživanja sastojala se iz nekoliko modela VOS-a:
- Prvi model bio je neojačani zakrivljeni panel sa 3 otvora za zakivke i ukupno 6 prslina
koje se istovremeno šire iz otvora; primenjeni diferencijalni pritisak iznosio je 0,054 MPa.
- Drugi model bio je neojačani zakrivljeni panel sa 5 otvora za zakivke i ukupno 10 prslina
koje se istovremeno šire iz otvora; primenjeni diferencijalni pritisak iznosio je 0,054 Mpa.
- Treći model bio je neojačani zakrivljeni panel sa 7 otvora za zakivke i ukupno 14 prslina
koje se istovremeno šire iz otvora; primenjeni diferencijalni pritisak iznosio je 0,054 MPa.
STRESS INTENSITY FACTORS EVALUTION AT TIPS OF MULTIPLE SITE CRACKS IN 2024-T3 ALUMINUM PANELS
vii
- Četvrti model bio je neojačani zakrivljeni panel sa 11 otvora za zakivke i ukupno 22
prsline koje se istovremeno šire iz otvora; primenjeni diferencijalni pritisak iznosio je 0,054
Mpa.
Sve simulacija širenja višestrukih prslina na zakrivljenim pločama uključuju vezu između
dužine prslina i odgovarajućih vrednosti FIN-a za svaki korak širenja prsline. Takođe, u
istraživanju je u obzir uzet i efekat promene prečnika krivine panela, pa su vrednosti FIN-a
računate za sva četiri modela u slučajevima zakrivljenosti od 1,6 m, 2,4 m, 3,2 m i 4 m. I u
ovim slučajevima proračuni su vršeni u programu Morfeo/Crack for Abaqus zasnovan na
PMKE.
Analiza dobijenih rezultata pokazala je da je PMKE efikasan alat za simulaciju širenja
prslina u slučaju 3D konfiguracija sa VOS i da se dobijena rešenja mogu koristiti za
predviđanje zamornog veka sa prihvatljivom tačnošću.
Pored toga, istraživanje predstavljeno u ovoj tezi uključilo je i proučavanje i upoređivanje
vrednosti FIN-a u slučaju ravnog i zakrivljenog panela istih dimenzija i broja prslina
(dvadeset i dve), kao i proučavanje efekta ojačanja panela dodavanjem okvira na
zakrivljenom modelu sa 22 prsline. Rezultati su pokazali značajno smanjenje vrednosti
FIN-a na ojačanom panelu.
Najzad, istraživanje je obuhvatilo i određivanje FIN-a korišćenjem standardnih modela u
svrhu evaluacije rezultata dobijenih pomoću PMKE. Proračuni su vršeni korišćenjem
empirijskih jednačina i NASGRO softvera. Poređenje rezultata je pokazalo vrlo dobro
poklapanje vrednosti dobijenih korišćenjem različitih metoda. | The aim of this thesis was to establish and demonstrate significant capacity and
performances of extended finite element method (XFEM) to calculate stress intensity
factors (SIFs) histories versus crack length for problems involving multiple, interacting
cracks resulting from multiple site damage (MSD). The thesis includes two deferent types
of a typical aero structural configuration were analyzed: the first was unstiffened flat panel
made of aluminum Al 2024-T3, containing 11 holes, each of which is a site for crack
growth. Analyzed model makes a unique 3D configuration with 22 cracks, propagating at
the same time; the applied stresses were equal to 50,100 and 200 MPa. The computations
were carried out in Morfeo/Crack for Abaqus software which relies on the implementation
of XFEM. The accuracy of these computations was verified through FRANC2D/L software
and superposition based approximate method. The conducted analysis showed that XFEM
is efficient tool for the simulation of crack propagation even in the case of 3D
configurations with MSD, and that the obtained solutions can be used for the prediction of
SIFs in analyzed MSD configuration with acceptable accuracy.
The second type of aero structural configuration which analyzed in this research using
XFEM as following:-
-
The first model was unstiffened curved panel with 3 rivet holes containing 6 cracks
propagating at the same time; the applied average pressure was (0.054 MPa).
-
The second model was unstiffened curved panel with 5 rivet holes containing 10
cracks propagating at the same time; the applied pressure was (0.054 MPa).
-
The third model was unstiffened curved panel with 7 rivet holes containing 14
cracks propagating at the same time; the applied average pressure was (0.054 MPa).
-
The forth model was unstiffened curved panel with 11 rivet holes containing 22
cracks propagating at the same time; the applied average pressure was (0.054 MPa).
STRESS INTENSITY FACTORS EVALUTION AT TIPS OF MULTIPLE SITE CRACKS IN 2024-T3 ALUMINUM PANELS
v
-
All curved panels simulations study includes the relationship between crack length
and its corresponding SIFs values for every crack propagation step, Also, the study
includes the effect of change fuselage diameters from 1.6m, 2.4 m, 3.2 m to 4 m on
every crack of the whole models and its SIF values.
-
Also, the computations were carried out in Morfeo/Crack for Abaqus software
which relies on the implementation of XFEM. The conducted analysis showed that
XFEM is efficient tool for the simulation of crack propagation even in the case of
3D configurations with MSD, and that the obtained solutions can be used for the
prediction of SIFs in analyzed MSD configuration with acceptable accuracy.
-
Additionally, the research includes study and comparisons of SIF values for two
flat and curved panels which had the same dimensions and number of the cracks (22
cracks); and study the effect of truss by adding frames on the curved model with 22
cracks, the results showed a high decreasing in SIF values.
-
Finally, the research includes some SIFs calculations using standard model. The
calculations are done using the empirical equations and NASGROW software. The
comparisons showed excellent and accurate results using both methods. | true |
Napredno modelovanje složenih robotskih sistema i mehanizama i primena modernih zakona upravljanja | Advanced modeling of complex robotic systems and mechanisms and applications of modern control theory | Predmet istraživanja ove doktorske disertacije jeste modelovanje i
upravljanje mehaničkih sistema, sa posebnim akcentom na robotske sisteme tipa
otvorenog kinematičkog lanca. Pri formiranju matematičkog modela robota
korišćen je tzv. Rodrigov pristup, koji je posebno pogodan za primenu na
računaru i automatsko formiranje diferencijalnih jednačina kretanja sistema.
Za opisivanje disipativnih sila koje se javljaju u zglobovima robotskih
segmenata pri kretanju sistema, uvodi se model trenja frakcionog tipa koji
predstavlja
generalizaciju
standardnog
modela.
Stabilizacija
kretanja
mehaničkih sistema tipa inverznog klatna, koji se odlikuju manjkom
upravljačkih veličina u odnosu na broj stepeni slobode, takođe je predmet
istraživanja ove disertacije. Za upravljanje ovih sistema korišćen je
proporcionalno diferencijalni (PD) regulator frakcionog reda, čiji
parametri su određeni metodom D-razlaganja. Oblasti stabilnosti u funkciji
tri podešljiva parametra dobijene su za dve vrste klatna: rotaciono inverzno
(Furutino) i translatorno inverzno klatno. Eksperimentalni rezultati
upravljanja
translatornog
inverznog
klatna
pokazuju
da
regulator
necelobrojnog tipa daje sistem sa boljim performansama nego klasični PD
regulator. Metoda dominantnog podešavanja polova u kombinaciji sa tehnikom
D-razlaganja upotrebljena je za podešavanje parametara klasičnog i frakcionog
proporcionalno integralno diferencijalnog (PID) regulatora. Parametri
regulatora se podešavaju sa ciljem što boljeg potiskivanja nemerljivog
poremećaja koji deluje na ulazu u proces, pritom vodeći računa o robustnosti
sistema, osetljivosti na šum, kao i o vremenu smirenja i preskoku. Predložena
metoda je upoređena sa nekim već postojećim tehnikama podešavanja PID-a radi
demonstriranja njene efikasnosti. Takođe, navedena metoda iskorišćena je i za
upravljanje robotskim manipulatorom sa šest stepeni slobode, prilikom čega je
uspešno rešen zadatak pozicionog upravljanja robota. Na kraju, za upravljanje
datim
robotskim
manipulatorom
upotrebljen
frakcioni
integralni
kompenzator. Njegovi parametri određeni su rešavanjem optimizacione
procedure koja se zasniva na principu simetričnog optimuma. Projektovani
kompenzator je izuzetno robustan, jer prilikom rešavanja pozicionog zadatka
upravljanja dobijaju se odzivi robotskih segmenata bez pojave preskoka, a
performanse sistema ostaju u željenim granicama i pri promeni nominalnih
parametara procesa. | The main research topics of this doctoral dissertation are modeling and
control of mechanical systems, with special emphasis on robotic systems with
open-chain structure. The so-called Rodriquez’s approach, which is well suited for
usage on a computer and for automatic derivation of differential equations of
motion, has been used for obtaining mathematical model of robot. In order to
define more accurately dissipative forces occurring in robot joints when the
system is in motion, a fractional order friction model, which represents a
generalization of the standard model, has been introduced. The stabilization of
inverted pendulum mechanical systems, which have less control inputs than
degrees of freedom, is also one of the research topics covered in this dissertation. A
fractional order proportional derivative (PD) controller, whose parameters are
determined by applying the D-decomposition theory, has been introduced for the
motion control of these systems. Stability domains in three-dimensional parameter
space have been calculated for the two types of pendulum: rotational inverted
pendulum (the Furuta pendulum) and cart inverted pendulum. The experimental
results of the cart inverted pendulum control show that fractional-order controller
provide a better performance system, compared to the classical PD controller.
Dominant pole placement method combined with the D-decomposition technique
has been used for adjusting the parameters of both integer order and fractional
order proportional-integral-derivative (PID) controller. Controller tuning is
performed in order to minimize unmeasured load disturbance response, with a
constraint on the system robustness, maximum sensitivity and sensitivity to
measurement noise. Short settling time and low overshoot are also one of the
design goals of this technique. The proposed approach has been compared with
other existing PID techniques with the aim to demonstrate its effectiveness.
Furthermore, this method has been used successfully for controlling robot
manipulator with six degrees of freedom, whereby the problem of robot position
control has been successfully solved. Finally, fractional-order lag compensator has
been introduced for controlling the above manipulator. Its parameters have been
determined by solving the optimization procedure based on the principle of
symmetrical optimum. A closed loop response with no overshoot is obtained
during robot’s execution of position control task. Because the designed
compensator is very robust, closed loop system gives response with satisfactory
performances even in the non-nominal conditions. | true |
Ocjene norme integralnih operatora na prostorima Besova i Bloha | Estimates for the norm of integral operators onto the Bloch and Besov spaces | U ovom radu predmet razmatraƬa se odnosi na odre�ivaƬe norme
izvjesnih integralnih operatora, u prvom redu Bergmanovog tipa pro-
jekcije i odre�enih integralnih operatora koji su indukovani Gri-
novom funkcijom. Prostori na kojima razmatramo dejstvo Bergmanove
projekcije su težinski Lebegovi prostori sa kodomenom u prostorima
analitiqkih funkcija, konkretno Blohovim prostorima Besova. Dobi-
jena je ocjena norme za Bergmanovu projekciju u sluqaju prostora Besova
Bp kada 1 < p < +∞ koja je asimptotski taqna za p → +∞. Odre�ena je
taqna norma za Hilbertov sluqaj p = 2. U graniqnom sluqaju za pros-
tor Besova B1 razmatrali smo odre�ene slabe ocjene norme Bergmanove
projekcije. Razmatran je sluqaj
adjungovane Bergmanove projekcije u
sluqaju pomenutog prostora Besova B1. Preciznije, u tom sluqaju dobi-
jena je ocjena norme sa doƬe i gorƬe strane za
adjungovani operator.
Prezentovan je metod za odre�ivaƬe norme Bergmanovog tipa projekcije
sa domenom u težinskim Lebegovim prostorima i slikom u Blohovom
prostoru na jediniqnoj lopti B u Cn.
Posebno je razmatrana norma integralnog operatora indukovanog Gri-
novom funkcijom u kontekstu slabih rjexeƬa Poasonove jednaqine sa
homogenim graniqnim uslovom na jediniqnoj lopti za sluqaj vixe di-
menzija. Norma datog operatora je odre�ena u Hilbertovom sluqaju i u
sluqaju kad je operator definisan na L∞ ( i sluqaj L1 kao dualan). Fi-
nalni rezultati vezani su za procjenu norme gradijenata slabih rjex-
eƬa Poasonove jednaqine.
ii
Naučna oblast: Matematička analiza
Uža naučna oblast: Funkiconalna analiza | Estimates for the norm of integral operators onto
the Bloch and Besov spaces
In this work we investigate the various norms of known integral operators such
as Bergman projection and certain integral operators induced with Green function.
We have observed acting of the Bergman projection on the weighted Lebesgue spaces
with image in spaces of analytic functions, Bloch and Besov spaces. We obtained
the estimate for the norm of the Bergman projection onto the Besov spaces, when
1 < p < ∞, and this estimate is asimptoticaly sharp for p → +∞. We have found
norm for the special Hilbert case p = 2. We have also considered some weak type
inequalities for the norm of the Bergman projection onto Besov space B1 .We ob-
served the adjoint operator for the Bergman projection fot the mentioned case B1.
Precisely, in this case we obtained two-sided bounds of norm for the adjoint oper-
ator. It was represented a method for determinig the norm of the Bergman type
projection defined in weighted Lebesgue spaces and with image in Bloch space in
the unit ball B in Cn.
Specially, we have considered the norm of the integral operator induced with Green
function in a context of the weak solutions for the Poisson’s equation with ho-
mogenuous condition in the unit ball in higher dimensions. The norm for the men-
tioned operator was determined for the Hilbert case and when operator is defined on
L∞−spaces (and also L1−case, which is dual).Final results are related to estimating
the norm of gradient for the weak solutions of Poisson’s equation.
iii
Scientific field: Mathematical analysis
Scientific subfield: Functional analysis | true |
Savremene metode upotrebe letelica nove generacije pri dejstvu na pokretne ciljeve u vazduhu i na zemlji | Actual methods of application the new generation aircraft in the course of attacking moving targets in the air and on the ground | U ovoj disertaciji prikazan je simulacioni model ponašanja letelice
u prelaznim režimima leta, odnosno model razmatranog sistema. U
simulacionom modelu primenjen je kompletan model kretanja aviona kao
krutog tela sa šest stepeni slobode. Primena kompletnog modela kretanja
aviona je važna za proračun dinamike leta letelice i dobijanja ocene o njenim
ukupnim manevarskim karakteristikama. Takođe, primena kompletnog modela
kretanja aviona omogućava determinisanje aerodinamičkih i inercionih sila
koje deluju na letelicu, kao i momenata koji se javljaju na delovima strukture
letelice u određenim režimima leta ili pri manevrisanju i mogu se
koristiti pri projektovanju strukture letelice.
Upravljanje letelicom je složen proces i pred pilota postavlja brojne
zahteve po pitanju kompleksnosti zadataka koji se izvršavaju ili koje treba da
izvrši primenom što jednostavnije tehnike pilotiranja kao i upravljačkih
algoritama koji su lako primenljivi na letelici, s tim da se dobije pouzdan
sistem upravljanja. Zbog ovakvih zahteva koji su često oprečni, problematika
upravljanja letelicom se još više usložnjava, stoga se na početku
projektovanja
letelice
sprovode
pravovremene
analize
dinamičkih
karakteristika sistema upravljanja i provere u simulacionim uslovima na
zemlji (simulatori leta) i u letu na letelicama koje su posebno opremljene za
ovakve namene.
U skladu sa već rečenim, u disertaciji, data je analiza promena
manevarskih osobina aviona pri otklonu vektora potiska motora, kao i prikaz
mogućnosti poboljšanja verovatnoće uništenja zemaljskog cilja napadom iz
obrušavanja posle borbenog zaokreta. Pri tom se kretanje letelice posmatralo
u kontekstu ostvarenih translatornih ubrzanja u uzdužnom i normalnom
pravcu. Data analiza poboljšanja performansi leta borbenog aviona odnosi se
na terminalnu fazu napada na zemaljske ciljeve, odnosno etapu obrušavanja,
na kojoj se ostvaruje dovođenje aviona u početne potrebne uslove za
ostvarivanje dejstva. Analiza poboljšanja performansi urađena je za dve
konfiguracije aviona sa vertikalnim poletanjem i sletanjem i to:
konfiguracija sa mešovitom pogonskom grupom sastavljenom od uzgonskih i
marševskih motora i konfiguracija sa jednim ili dva vektorisana uzgonsko-
potisna motora. Takođe, prikazani su rezultati simulacije performansi
aviona sa vektorisanim potiskom kao i napredni modovi upravljanja letom
letelice sa predlozima mera i postupaka za svaku konkretnu situaciju/mod
leta.
Takođe, u disertaciji je izvršena analiza nedostataka postojećih
borbenih manevara i njihova ograničenja pri dejstvu po zemaljskim ciljevima
savremenim
avionima
lovačko-bombarderske
avijacije.
Prikazane
su
manevarske karakteristike aviona sa otklonom vektora potiska motora i
njihovo poređenje sa avionima bez mogućnosti vektorisanja potiska, sa
brojčanim rezultatima za granična letna ispitivanja. U skladu sa izvršenim
istraživanjem i analizama dat je prikaz karakteristika ciljeva na zemlji koji
su najčešći objekt dejstva vazduhoplova lovačko-bombarderske avijacije u
zavisnosti od primenjenih ubojnih sredstava koja su potrebna za njihovo
uništenje. Takođe, u kontekstu razmatrane problematike, dat je pregled
sredstava protivvazduhoplovne odbrane protivnika koja se, danas, najčešće
koriste u realnim borbenim uslovima. Sa aspekta pilota, obrađen je
objedinjeni sistem upravljanja naoružanjem, koji objedinjuje metode upotrebe
nevođenih bombi i otvaranje vatre iz topa po ciljevima u vazduhu i na zemlji,
koji se realizuje u sistemu upravljanja letom i vatrom, sa razrađenim
mogućnostima upotrebe vođenog i kasetnog naoružanja na osnovu koncepcije
upravljanja naoružanjem „bez skidanja ruke sa palice i komande gasa“ pri
upotrebi naoružanja u režimima vazduh-vazduh i vazduh-zemlja.
Predmet istraživanja ove disertacije ukazao je na mogućnost i potrebu
razvoja
novih
taktičkih
mogućnosti/sposobnosti
u
cilju
povećanja
efektivnosti borbene primene letelica nove generacije pri dejstvu na
ciljeve u vazduhu i pokretne ciljeve na zemlji na osnovu maksimalnog
iskorišćenja letno-tehničkih karakteristika letelice.
Rezultati istraživanja, u okvirima ove disertacije, pokazali su da
otklon vektora potiska motora u letu omogućava avionima VTOL znatno
poboljšanje
karakteristika
usporavanja
(smanjenja
brzine),
povećanje
normalnog opterećenja i ugaone brzine zaokreta, kao i poboljšanje njihovih
drugih manevarskih sposobnosti.
Promena parametara kretanja i upravljanja avionom sa otklonom
vektora potiska u toku celog manevra je intenzivnije u poređenju sa avionom
bez otklona vektora potiska. Pored toga, proizilazi neophodnost preciznog
upravljanja otklonom vektora potisne sile i režimom rada motora. Karakter
promene funkcija upravljanja (napadni ugao, bočni nagib aviona, potisak, ugao
zakretanja vektora potiska motora) kod aviona sa otklonom vektora potiska,
pri izvršenju manevra napada na zemaljske ciljeve iz oštrog obrušavanja
dovoljno je složeno za ručno upravljanje od strane pilota i ukazuje na
neophodnost automatizacije izvršenja manevara.
Na osnovu rezultata istraživanja stvorena je osnova za razvoj mera,
aktivnosti i postupaka za unapređenje bezbednosti leta i verovatnoće
preživljavanja pilota i letelice u realnim borbenim uslovima, kao i razrada
metodologije
upotrebe
ovakvih
letelica,
posebno
u
specifičnim
antiterorističkim dejstvima.
Poboljšani matematički model koji se koristi u ovoj disertaciji
omogućuje adekvatno matematičko modeliranje složenih kretanja letelice u
prostoru, što omogućuje simulaciju leta u prostoru i izbor optimalnog
rešenja i smanjuje potrebu za vršenjem skupih eksperimentalnih istraživanja
što u krajnjem slučaju dovodi do smanjenja troškova razvoja i projektovanja
letelica nove generacije.
Istraživanjem je obezbeđena informacija letačkom sastavu o
mogućnostima korišćenja letelica novih generacija koja se može pretočiti i
primeniti u konkretna pravila i uputstva. Empirijski ispitan dinamički
model letelice može da nađe korisnu primenu u sintezi simulatorskih
sistema koji omogućavaju prilagođavanje pilota novim tipovima letelica i
njihovim
letnim
i
drugim
osobinama.
Korišćenjem
fleksibilnih
programskih paketa za simulacije leta može se simulacija jednog
hipotetičkog tipa letelice, bez većih suštinskih adaptacija, upotrebiti i
za druge tipove letelica koje u perspektivi mogu da budu sastavni deo naših
vazduhoplovnih snaga.
Naučni doprinos ove disertacije je razvijen matematički model za
proračun izbora parametara koji zadovoljavaju postavljene taktičko-tehničke
zahteve. Predložena metoda omogućava da se jasno utvrde osnovni doprinosi i
međusobni
uticaj
između
aerodinamičkih
parametara,
definisanih
predloženom konfiguracijom letelice (osnovni oblik letelice i izabrane
aerodinamičke upravljačke površine) i ostalih elemenata sistema (pogonske
grupe) sa svojim funkcijama, u cilju povećanja ukupnih performansi
letelice. | Simulation model of the aircraft conduct in transient flying regimes is shown
in this dissertation. A complete motion model of the aircraft as a six degree of
freedom rigid body is applied in the simulation model. Application of complete
aircraft motion model is important for the aircraft flight dynamics computation and
getting the evaluation of its complete manoeuvrability as well. Also, the application
of a complete aircraft motion model provides determination of aerodynamic and
inertial forces which affect the aircraft, as well as the moments which appear at the
aircraft structure parts during the specific flight regimes or during manoeuvring and
can be used in aircraft structure (frame) design.
Aircraft control is a complex process and posts many demands in front of a
pilot concerning complexity of the task being done or which should be done by
applying the simplest technique of piloting, as well as control algorithms easy to be
applied on the aircraft, with the goal of achieving reliable control system. Due to
these demands which are often opposite, the issue of aircraft control is getting more
complex, and that’s why at the beginning of the aircraft designing process we
conduct forehand analyses of control system dynamic characteristics and tests in
simulated conditions on the ground (flight simulators) and in the flight on the aircraft
specially equipped for these purposes.
According to the mentioned above, in this dissertation, the analysis of aircraft
maneuvering characteristics transitions during the engine thrust vector deflection is
specified, as well as the preview of the opportunities for improving probability of the
destruction of a ground target in the course of diving after combat turn. In this, the
aircraft motion has been considered in the context of performed translatory
accelerations in longitudinal and perpendicular direction. The given analyses on the
improvement of the combat aircraft flight performances refers to the terminal phase
of the attack on the ground targets, that is, a diving phase, in which the aircraft is
placed in the initial necessary conditions for the action accomplishment. The
analyses of the performances improvement has been carried out for two types of
VTOL aircraft configurations, namely: the configuration with mixed power group,
consisting of lift and march engines and the configuration with single or twin thrust-
lifted engines. Also, the simulation results of vector thrust aircraft performances are
shown, as well as the advanced flight aircraft control modes with proposals of the
measures and procedures for each specific situation/flight mode.
Apart from this, in the dissertation, the lack analyses of the current combat
maneuvers and their limits in the course of attack over ground targets by the up-to-
date fighter-bomber aircraft has been carried out. Maneuvering characteristics of the
thrust vector deflection aircraft are shown, comparing them to the aircraft without
engine thrust vector deflection, with the numerical results for the limit flight tests.
According to the researches and analyses carried out, a preview of the characteristics
of the ground targets which are most frequently the targets for the action of fighter-
bomber aircraft, with respect to the applied weaponry necessary for their destruction.
Also, in the context of the issue concerned, a preview of the enemy air defence
weapons, nowadays most frequently applied in real combat conditions, is given.
From the pilot’s point of view, Integrated Flight/Weapon Control System is
discussed, which integrates the methods of use of non-guided bombs and gun firing
over the targets in the air and on the ground, which is accomplished by flight and
weapon control system, with the elaborated possibilities of applying guided and
cluster weapons, based on the concept of weapon control “without taking hands off
pilot stick and throttle command” during the weapon usage in the air-air and air-
ground regimes.
The dissertation research subject has pointed on the possibility and necessity
of developing new tactical possibilities/capabilities with the aim of increasing the
combat effectiveness of the new generation aircraft in the course of the attack over
moving air and ground targets based on the maximum usage of the aircraft flying and
technical performances.
The research results, in the dissertation scope, showed that engine thrust
vector deflection during the flight allows the VTOL aircraft a significant
improvement of deceleration characteristics, increase of normal load and angle turn
velocity, as well as improving their other manoeuvre capabilities.
The motion and control parameters change of the aircraft with thrust vector
deflection during the whole manoeuvre is more intensive with respect to the aircraft
without engine thrust vector deflection. Besides, there is a resulting necessity of
precise control of the thrust vector deflection force and engine working regime. The
change of control function properties (attack angle, bent, thrust, angle of engine
thrust vector deflection) of the aircraft with thrust vector deflection in the course of
the attack manoeuvre over ground targets applying steep diving is too demanding for
manual pilot control and indicates the necessity of manoeuvre automatization.
On the basis of the research results, the base for the development of the
measures, activities and procedures for improving flight safety and the pilot and
aircraft surviving probability in real combat conditions has been set, as well as the
application methodology development for these kind of aircraft, especially in the
specific counterterrorist actions.
The improved mathematical model used in the dissertation allows adequate
mathematical modeling of complex aircraft motions in the space, providing flight
simulation in the space and the choice of optimal solution, thus decreasing the
necessity for conducting expensive experimental researches, which finally leads to
the reduction of the new generation aircraft development and design costs.
By this research, the information has been provided for flying staff purposes
about the capabilities of the new generation aircraft application which can be
transformed and applied into particular rules and instructions. The empirically tested
dynamical model of the aircraft can find lucrative application in the synthesis of
simulation systems which allow a pilot to accommodate to the new aircraft types and
their flying and other properties. By application of flexible program packages for
flight simulation, thus, the simulation of the one hypothetic aircraft type, without
mainly essential adaptations, can be used even for the other aircraft types which in
the future could be an integral part of our Air Force.
The scientific contribution of the dissertation is a developed mathematical
model for parameter choice calculation, which fulfils defined tactical-technical
requirements. The proposed method allows to determine clearly the main
contributions and mutual influence between aerodynamic parameters, defined by the
proposed aircraft configuration (the basic aircraft shape and selected aerodynamic
control surface) and the other system elements (power plant group) with their
functions, with the aim of increasing the overall aircraft performances. | true |
Primene polugrupa operatora u nekim klasama Košijevih početnih problema | Applications of Semigroups of Operators in Some Classes of Cauchy Problems | Doktorska disertacija je posvećena primeni teorije polugrupa operatora na rešavanje dve klase Cauchy-jevih početnih problema. U prvom delu smo ispitivali parabolične stohastičke parcijalne diferencijalne jednačine (SPDJ-ne), odredjene sa dva tipa operatora: linearnim zatvorenim operatorom koji generiše C0−polugrupu i linearnim ograničenim operatorom kombinovanim sa Wick-ovim proizvodom. Svi stohastički procesi su dati Wiener-Itô-ovom haos ekspanzijom. Dokazali smo postojanje i jedinstvenost rešenja ove klase SPDJ-na. Posebno, posmatrali smo i stacionarni slučaj kada je izvod po vremenu jednak nuli. U drugom delu smo konstruisali kompleksne stepene C-sektorijalnih operatora na sekvencijalno kompletnim lokalno konveksnim prostorima. Kompleksne stepene operatora smo posmatrali kao integralne generatore uniformno ograničenih analitičkih C-regularizovanih rezolventnih familija, i upotrebili dobijene rezultate na izučavanje nepotpunih Cauchy-jevih problema viš3eg ili necelog reda. | The doctoral dissertation is devoted to applications of the theory of semigroups of operators on two classes of Cauchy problems. In the first part, we studied parabolic stochastic partial differential equations (SPDEs), driven by two types of operators: one linear closed operator generating a C0−semigroup and one linear bounded operator with Wick-type multipli-cation. All stochastic processes are considered in the setting of Wiener-Itô chaos expansions. We proved existence and uniqueness of solutions for this class of SPDEs. In particular, we also treated the stationary case when the time-derivative is equal to zero. In the second part, we constructed com-plex powers of C−sectorial operators in the setting of sequentially complete locally convex spaces. We considered these complex powers as the integral generators of equicontinuous analytic C−regularized resolvent families, and incorporated the obtained results in the study of incomplete higher or frac-tional order Cauchy problems. | false |
Analiza prstena i modula pridruživanjem grafova | The Analysis of the rings and modules using associated graphs | Ova doktorska disertacija prouqava razliqite osobine komutativnih prstena i modula algebarsko kombinatornim metodama. Ako se graf na odgovarajui naqin pridrui prstenu R ili R-modulu M, onda ispitiva em egovih osobina dolazimo do korisnih informacija o R i M. U ovoj tezi odreen je radijus totalnog grafa komutativnog prstena R u sluqaju kada je taj graf povezan. Tipiqna raxirea kao xto su prsten polinoma, prsten formalnih redova, idealizacija R-modula M i prsten matrica Mn(R) takoe su ispitani. Ustanov ene su veze izmeu totalnog grafa polaznog prstena R i totalnih grafova ovih raxirea. Definisaem totalnog grafa modula dato je jedno uopxtee totalnog grafa komutativnog prstena. Ispitane su i dokazane egove razliqite osobine. Ustanov ene su veze sa totalnim grafom prstena kao i neke veze sa grafom delite a nule. U ci u bo eg razumevaa qistih prstena, uveden je qisti graf C¡(R) komutativnog prstena sa jedinicom R. Deta no su ispitane egove osobine. Da im istraivaem qistih grafova dobijeni su dodatni rezultati vezani za druge klase komutativnih prstena. Jedan od predmeta ove teze je i istraivae osobina odgovarajueg linijskog grafa L(T¡(R)) totalnog grafa T¡(R). Data je kompletna klasifikacija svih komutativnih prstena qiji su linijski grafovi totalnog grafa planarni ili toroidalni. Dokazano je da za ceo broj g ¸ 0 postoji samo konaqno mnogo komutativnih prstena takvih da je °(L(T¡(R))) = g. U ovoj tezi su takoe klasifikovani svi toroidalni grafovi koji su grafovi preseka ideala komutativnog prstena R. Dato je i jedno pobo xae postojeih rezultata o planarnosti ovih grafova... | This dissertation examines various properties of commutative rings and modules using algebraic combinatorial methods. If the graph is properly associated to a ring R or to an R-module M, then examination of its properties gives useful information about the ring R or R-module M. This thesis discusses the determination of the radius of the total graph of a commutative ring R in the case when this graph is connected. Typical extensions such as polynomial rings, formal power series, idealization of the R-module M and relations between the total graph of the ring R and its extensions are also dealt with. The total graph of a module, a generalization of the total graph of a ring is presented. Various properties are proved and some relations to the total graph of a ring as well as to the zero-divisor graph are established. To gain a better understanding of clean rings and their relatives, the clean graph C¡(R) of a commutative ring with identity is introduced and its various proper- ties established. Further investigation of clean graphs leads to additional results concerning other classes of commutative rings. One of the topics of this thesis is the investigation of the properties of the cor- responding line graph L(T¡(R)) of the total graph T¡(R). The classi¯cation of all commutative rings whose line graphs of the total graph are planar or toroidal is given. It is shown that for every integer g ¸ 0 there are only ¯nitely many commutative rings such that °(L(T¡(R))) = g. Also, in this thesis all toroidal graphs which are intersection graphs of ideals of a commutative ring R are classi¯ed. An improvement over the previous results concerning the planarity of these graphs is presented... | false |
Asimetrični pravilni tipovi | Asymmetric regular types | U ovom radu izučavamo asimetrične globalne pravilne tipove. Ako je p pravilan i asimetričan nad A, tada postoji uređenje takvo da su Morlijevi nizovi u p nad A strogo rastući. Ispostavlja se da za svaki mali model... | In this thesis we study asymmetric regular types. If p is regular and asymmetric over A, then there exists an order such that Morley sequences in p over A are strictly increasing. It turns out that for every small model M A, the order type of a maximal Morley sequence in p over A whose elements are from M does not depend on the choice of the sequence, i.e. it is an invariant of the model M denoted by Invp;A(M). In the countable case we can determine all possibilities for Invp;A(M): either Invp;A(M) is an arbitrary countable linear order or, provided that it contains at least two elements, it is a countable dense linear order (possibly with one or both endpoints). Also, we study the connection between Invp;A(M) and Invq;A(M), where p and q are two regular and asymmetric over A types such that pA 6?w qA. We distinguish two kinds of non-orthogonality: bounded and unbounded. Under the assumption that p and q are convex, in the bounded case we get that Invp;A(M) and Invq;A(M) are either isomorphic or anti-isomorphic, while under the assumption of strong regularity, in the unbounded case we get that Dedekind completions of Invp;A(M) and Invq;A(M) are either isomorphic or anti-isomorphic. In particular we study the following class of structures: expansions of linear orderings with countably many unary predicates and countably many equivalence relations with convex classes. We provide new examples of regular types. Namely, it turns out that every global invariant type in this context is regular, and every non-algebraic type over A has precisely two global extensions which are invariant over A. We also study the connection between the question of existence of a quasi- minimal model of a complete rst-order theory and the question of existence of a global strongly regular type. We also deal with the problem whether every quasi- minimal group must be abelian. It turns out that this question has the positive answer provided that the global extension of the generic type of a quasi-minimal group is asymmetric over... | false |
Opto-magnetna spektroskopija u utvrđivanju efekata hiperbarične oksigenacije | Opto-magnetic spectroscopy in the evaluation of the effects of hyperbaric oxygen therapy | U ovoj disertaciji se utvrđuju mogućnosti primene opto-magnetne
imidžing spektroskopije (OMIS), za neinvazivno merenje oksigenacije tkiva
i ocenu rezultata lečenja metodom hiperbarične oksigenacije. Zbog
specifičnih uslova lečenja, korišćenje dijagnostičkih sredstava za
utvrđivanje oksigenacije tkiva tokom HBO terapije je ograničeno. U radu su
opisane do sada primenjivane metode i njihova ograničenja. S obzirom na
poznata magnetna svojstva kiseonika, krvi i tkiva, OMIS metoda je
korišćena za snimanje kože ispitanika pre, tokom (unutar hiperbarične
komore) i nakon HBO terapije. Tada je prilikom 133 merenja jedina promena
u tkivu bila povećanje molekularnog kiseonika usled HBO terapije, što je
registrovano uobičajenom metodom transkutanog merenja parcijalnog
pritiska kiseonika u tkivu. U drugom delu istraživanja, kod 16 pacijenata
je OMIS metodom utvrđeno postojanje pozitivnih promena nakon prve,
desete i dvadesete terapije što je poređeno sa rezultatima ispitanika iz
kontrolne grupe. | The subject of this thesis is to determine the possibilities of the use of
Opto-magnetic Imaging Spectroscopy (OMIS) for non-invasive measurement of
tissue oxygenation and the evaluation of treatment by Hyperbaric Oxygen Therapy
(HBO therapy). Because of the specificities of HBO therapy, application of
diagnostic devices during treatment is limited. In this thesis known diagnostic
methods and their limitations are described. As magnetic properties of oxygen,
blood and tissue are already known, the OMIS method was used for skin
monitoring of participants in the study before, during (inside the hyperbaric
chamber) and after HBO therapy. During 133 measurements, the only change
made to the tissue was an increase of the molecular oxygen quantities, due to the
HBO therapy. These changes were also registered by the standard method of
transcutaneous oxygen partial pressure measurements (ТcpO2). In the second part
of the experiment, in 16 patients monitored by OMIS, positive changes were noted
in measurements after first, tenth and twentieth therapy compared to results in
the participants from the control group. | true |
Numeričko modeliranje preostale čvrstoće strukturalnih elemenata u prisustvu prsline pri cikličnim opterećenjima | Numerical modeling of residual strength of cracked struktural elements under cyclic loadings | U toku eksploatacije na strukturalne elemente dejstvuju radna opterećenja koja su
najčešće cikličnog karaktera. Kontinuirano dejstvo cikličnih opterećenja dovodi do
složenog procesa koji se naziva zamor. Pošto ciklična priroda opterećenja ne može biti
eliminisana, a može dovesti čak do loma komponenti, vrlo je značajno da se sa
posebnom pažnjom istražuje proces kao sto je zamor. Ukoliko se izučava kompletan
proces zamora do pojave loma neophodno je razmatrati obe faze, fazu do pojave
inicijalnog oštećenja i fazu širenja prsline. Sasvim je jasno da je lom najopasniji za
elemente strukture prema tome neophodno je fokusirati se i analizirati mnogo pažljivije
fazu širenja prsline. Lom je važna pojava, tako da se ova disertacija bavi analizom
širenja prsline. U analizi koja se odnosi na ponašanje pri zamoru realnih elemenata
strukture pri dejstvu cikličnih opterećenja, jedan od osnovnih ciljeva je razvoj pogodnih
matematičkih modela/procedura za analizu preostalog veka. Ova disertacija prezentuje
nekoliko kompletnih matematičkih modela za analizu širenja prsline. Kao spoljašnje
opterećenje, u formulisanim modelima razmatrano je opterećenje konstantne i
promenljive amplitude.
Matematički modeli za analizu preostalog veka moraju biti formulisani tako da uključe i
analiziraju adekvatne fenomene koji se pojavljuju za vreme dejstva cikličnih
opterećenja. U ovoj disertaciji istraživanja vezana za širenje prsline su bazirana na
fizičkim konceptima koji razmatraju različite fenomene kao što su: koncept baziran na
gustini energije deformacije, koncept gde se razmatra efekat zatvaranja oko vrha prsline
usled plastifikacije i koncept u kome se analizira efekat pika nadopterećenja (kašnjenje
prouzrokovano nadopterećenjem). Pošto su tri različita koncepta istraživana, razvijeno
je nekoliko modela za numeričku simulaciju širenja prsline. U predloženim
matematičkim modelima za analizu širenja prsline razmatrani su gradijent širenja
prsline, broj ciklusa opterećenja i broj blokova do konačnog loma.
Model baziran na gustini energije deformacije je analiziran zbog jednostavnosti
prilikom praktične primene pošto ne zahteva dodatno određivanje parametara koji se
koriste u uslovima zamora (onih koji bi trebalo da budu posebno određeni za fazu
širenja prsline). Kod modela baziranog na gustini energije deformacije upotrebljeni su
parametri koji se uključuju pri malo cikličnom zamoru (parametri korišćeni za fazu do
pojave inicijalnog oštećenja). Osim toga, u ovoj disertaciji su razvijena tri matematička
modela bazirana na fenomenu zatvaranja oko vrha prsline usled plastifikacije.
Formulisani modeli su korišćeni da bi se istražilo kako uključivanje fenomena
zatvaranja oko vrha prsline usled plastifikacije utiče na broj ciklusa opterećenja do
pojave loma. Matematički model baziran na trećem konceptu je formulisan da bi se
razmatrao efekat pika nadopterećenja na proračun gradijenta širenja prsline kao i na
proračun preostalog veka kod strukturalnih elemenata.
Proračun napona oko vrha prsline je vrlo važan da bi struktura bila sigurna. U mehanici
loma analiza napona je bazirana na poznavanju faktora intanziteta napona oko vrha
prsline. Analiza napona može biti razmatrana primenom analitičkih i/ili numeričkih
pristupa. Ova disertacija razmatra oba pristupa za izračunavanje faktora intenziteta
napona kod strukturalnih elemenata. Kao numerički pristup korišćena je metoda
konačnih elemenata. Ustvari, sa aspekta numeričkog pristupa razvijena je numerička
procedura bazirana na 6-čvornim singularnim konačnim elementima za analizu širenja
prsline.
Metoda konačnih elemenata je korišćena prilikom numeričke simulacije novih
korektivnih funkcija za proračun faktora intenziteta napona (kada se razmatraju složene
geometrije i/ili spoljašnja opterećenja). Analiza širenja prsline je numerički sprovedena
uključivanjem efekta zatvaranja oko vrha prsline usled plastifikacije. Tri različita
modela, u kojim se razmatra efekat zatvaranja prsline, su poboljšana pomoću novih
korektivnih faktora za efektivne faktore intenziteta napona primenom analize koja je
bazirana na konačnim elementima.
Osim toga, adekvatne metode su primenjene za razvoj novih polinomskih relacija (tj.
korektivnih funkcija) važnih prilikom izračunavanja faktora intenziteta napona. Pored
prethodnog trebalo bi dodati da su u ovoj disertaciji odabrane, a zatim i primenjene
pogodne numeričke metode za numeričku integraciju prilikom izračunavanja broja
ciklusa i broja blokova opterećenja do pojave loma.
U ovoj disertaciji validnost prezetovanih modela za numeričku simulaciju širenja prsline
je procenjena poređenjem sa eksperimentalnim rezultatima. Između numeričkih i
eksperimentalnih rezultata dobijeno je veoma dobro slaganje. Prema tome, razvijeni
matematički modeli za simulaciju širenja prsline mogu biti primenjeni kao sigurne i
pouzdane proračunske procedure prilikom analize širenja prsline kod realnih
strukturalnih elemenata. | During exploitation structural elements are subjected by service loadings that are most
often of cyclic type. Continued influence of cyclic loadings leads to complex process
known as fatigue. Since cyclic nature of loadings cannot be eliminated, but it could lead
to failure of components, it is important to carefully investigate process such as fatigue.
If the total process of fatigue failure is tackled, it is necessary to consider both, crack
initiation phase and crack growth phase. Obviously, failure is the most dangerous for
structural elements so it is necessary to focus and analyze more carefully fatigue crack
growth phase. Due to importance of failure, this dissertation deals with crack growth
analysis of structural elements. In the analysis related to fatigue behavior of real
structural elements under cyclic loading, one of the fundamental issues is the evaluation
of appropriate mathematical models/procedures for the fatigue life analysis. This
dissertation presents a few complete mathematical models for crack growth analysis. As
external loading, in formulated models are considered constant and variable amplitude
loading.
Mathematical models for fatigue life analysis must be formulated so that they include
and analyze adequate phenomena which appear during cyclic loading process. In this
dissertation, the crack growth investigations are based on physical concepts that
consider different phenomena such as: concept based on strain energy density, concept
where is considered the plasticity-induced crack closure effect, concept in which is
tackled the single tensile overload effect (overload induced retardation). Due to the fact
that three different concepts are investigated, a few models for numerical simulation of
crack growth are developed. In proposed mathematical models for crack growth
analysis are tackled crack growth rate, number of loading cycles and number of loading
blocks up to failure.
Strain energy density model is analyzed due to the fact that it is easy for practical
applications since it does not require any additional determination of fatigue parameters
(those would need to be separately determined for fatigue crack propagation phase). In
strain energy density model, low cyclic fatigue parameters (parameters which are used
for crack initiation phase) are used. Furthermore, in this dissertation, three mathematical
models based on plasticity-induced crack closure phenomenon are developed.
Formulated models are used in order to investigate how introduction of plasticity-
induced crack closure phenomenon react on number of loading cycles up to failure. The
mathematical model based on the third concept is formulated in order to tackle the
single tensile overload effect on crack growth rate and life calculation of structural
elements.
For structural safety, the evaluation of stresses in the vicinity of cracks is very
important. In fracture mechanics, the stress analysis is based on knowledge of the stress
intensity factor at the tip of the crack. The stress analysis can be considered by
performing analytical and/or numerical approaches. This dissertation tackled both
approaches for stress intensity factor evaluation of the structural elements. As a
numerical approach, finite element method is used. Thus, from the aspect of numerical
approach, a numerical procedure based on 6-nodels singular finite elements for crack
growth analysis is developed.
In addition, finite element method is applied for numerical simulation of new corrective
functions for stress intensity factor calculations (when complex geometry and/or
external loadings are considered). Moreover, a crack growth analysis is numerically
carried out by taking into account the plasticity-induced crack closure effect. Three
different crack closure models are improved through new corrective factors for the
effective stress intensity factors by performing finite element analysis.
Furthermore, adeguate numerical methods are employed for the development/evaluation
of a new polynomial expressions (i.e. corrective functions) important for stress intensity
factor evaluations. Additionally, in this dissertation, favorable numerical methods are
chosen, and then applied for numerical integration in order to calculate number of
loading cycles and loading blocks up to failure.
In this dissertation, the validity of presented models for numerical simulation of crack
growth is assessed through a comparison with experimental data. Very good correlation
between numerical and experimental results is obtained. Thus, developed models for
crack growth simulation could be applied as safety and reliable computational
procedures for crack growth analysis of real structural elements. | true |
Uticaj poprečnog strujanja na aerodinamička opterećenja putničkog voza ѕa različite konfiguracije tla | The impact of strong crosswind on the aerodynamic loads of a passenger train for different ground configurations | Jaki bočni vetrovi mogu uticati na stabilnost voza prilikom kretanja i u
pojedinim slučajevima mogu dovesti do prevrtanja voza usled pojačanih
aerodinamičkih sila i momenata. Rizik od prevrtanja uzrokovanog dejstvom vetra
zavisi kako od aerodinamičkih karakteristika vozila tako i od infrastrukture
železničkog koridora po kome voz saobraća. Sa infrastrukturne strane, mesta sa
visokim nasipima mogu da dovedu do povećanja aerodinamičkih koeficijenata
dok se sa strane vozila pojava prevrtanja usled jakih bočnih vetrova vezuje za
osetljivost oblika voza na dejstvo bočnog vetra.
U okviru ove doktorske teze izvršena je simulacija strujanja turbulentnog
bočnog vetra oko vodećeg vagona DF4D putničkog voza za različite vrednosti
ugla skretanja u slučajevima statičkog ravnog terena i nasipa visine 6m. Budući
da je aerodinamički aspekt problema blisko povezan sa strujanjem vazduha oko
voza, ovo strujanje je razmatrano kao nestišljivo pa je proračun vršen
korišćenjem
nestacionarnih
Navije-Stoksovih
jednačina
osrednjenih
Rejnoldsovom statistikom (RANS) u sprezi sa ostvarivim k-ε turbulentnim
modelom. Svih šest aerodinamičkih koeficijenata (bočne sile, sile otpora,
sile uzgona, momenta vanjanja, momenta propinjanja i momenta skretanja)
sračunati su za uglove skretanja u intervalu od 0° do 90°. Rezultati su pokazali
da svih šest aerodinamičkih koeficijenata imaju više vrednosti u slučaju
terena sa nasipom u komparaciji sa kretanjem po ravnom terenu. Sračunate
vrednosti
najznačajnijih
aerodinamičkih
koeficijenata,
kao
što
je
aerodinamički koeficijent momenta valjanja, monotono rastu sa povećanjem ugla
skretanja do vrednosti ugla skretanja od 60° (u slučaju ravnog terena) odnosno
45° (u slučaju nasipa) pre nego što počnu da opadaju i/ili pokazuju asimptotsko
ponašanje.
Takođe, u okviru disertacije razmatrana je i zavisnost strukture strujanja od
ugla skretanja. Priroda strujanja i njegova struktura vizuelizovane su grafičkim
prikazom strujnica i vektora brzine kao i konturnim prikazom jačine
vrtložnosti,statičkog pritiska i totalnog pritiska po poprečnom preseku voza
za različite vrednosti ugla skretanja. U oba slučaja, rezultati ukazuju na
povećanje veličine rotirajućih vrtloga na strani voza u zavetrini sa povećanjem
ugla skretanja što dovodi do stvaranja oblasti niskog pritiska na strani voza u
zavetrini odnosno do pojave visoke bočne sile i momenta valjanja. Za isti ugao
skretanja, veličina rotirajućih vrtloga na strani voza u zavetrini je veća u
sličaju postojanja nasipa nego u slučaju ravnog terena. U okviru istraživanja
razmotrena je i raspodela koeficijenta pritiska po obimu poprečnog preseka
voza za uglove skretanja u intervalu od 0° do 90° na različitim lokacijama po
dužini voza. Konačno, izvršen je proračun kritične brzine vetra za prevrtanje
(
w int
v −
), odnosno brzine vetra koja dovodi do stoprocentnog rasterećenja točkova
na šini u zavetrini voza, korišćenjem koeficijenta aerodinamičkog momenta
valjanja oko šine u zavetrini dobijenog numeričkim (CFD) proračunom.
Cilj ove studije je skretanje pažnje Etiopijske železničke korporacije na
značaj uticaja bočnog vetra na stabilnost vozila, odnosno na neophodnost
njegovog razmatranja u smislu bezbednosti i uključivanje u nacionalne standarde. | Strong crosswinds may affect the running stability of trains and cause the train to
overturn via the amplified aerodynamic forces and moments. The risk of crosswind
induced overturning depends on both the line infrastructure and the vehicles’
aerodynamic characteristics. On the infrastructure side, sites with high embankments
may amplify the aerodynamic forces. On the vehicles side, the topic of train overturning
due to cross wind exposure is closely linked to the crosswind sensitivity of the external
shape of the train.
In this doctoral thesis , a simulation of turbulent crosswind flows over the leading car
of DF4D passenger train was performed at different yaw angles in static flat ground and
6m high embankment scenarios. The flow around the train was considered as
incompressible and has been obtained by solving the incompressible form of the
unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations combined with the
realizable k-epsilon turbulence model. All the six aerodynamic coefficients such as the
side force, drag force, lift force, rolling moment, pitching moment and yaw moment
coefficients were calculated for yaw angles ranging from 0° to 90°. The result shows
that higher value for all the six aerodynamic coefficients were found in case of
embankment compared to the flat ground case. The computed value of the most critical
aerodynamic coefficients, such as the rolling moment coefficient increase steadily with
yaw angle till about 60° (in flat ground case) and 42.5° (in embankment case) before
starting to fall and/or exhibit an asymptotic behavior.
The dependence of the flow structure on yaw angle has been also presented. The
nature of the flow field and its structure depicted by streamline patterns, velocity
vectors, contours of vorticity magnitude, contours of static pressure and total pressure
along the train’s cross-sections were presented for different yaw angles. In both cases,
the results showed that magnitude of rotating vortex in the leeward side increased with
increasing yaw angle which leads to the creation of a low pressure region in the leeward
side of the train causing high side force and roll moment. For the same yaw angle, the
magnitude of rotating vortex in the leeward side in case of embankment is higher than
the flat ground case. In addition, the pressure coefficient around the circumference of
the train at different locations along its length was computed for yaw angles of 0° to
90°. Finally, the intrinsic roll-over wind speed (vw-int) for the vehicle, which is a wind
speed just sufficient to cause 100% unloading of the wheels on the windward side of the
vehicle, has been determined using the CFD calculated aerodynamic rolling moment
coefficient about the lee rail. The purpose of this doctoral thesis is to encourage the
Ethiopian railway corporation to recognize the crosswind stability for rail vehicles as a
safety relevant topic and have a standard which prescribes design and maintenance
requirements for railway vehicles to ensure acceptable resistance against overturning in
extreme wind conditions. | true |
Harmonijska i kvazikonformna preslikavanja, kvazi-izometrije i krivina | Harmonic and quasiconformal mappings, quasi - isometries and the curvature | U ovoj tezi se razmatraju različite osobine običnih harmonijskih preslikavanja, kvazikonformnih preslikavanja i harmonijskih preslikavanja u odnosu na zadatu konformnu metriku u slici. Dobijeni su odgovori na mnoga pitanja koja se odnose na određivanje onih osobina tih klasa funkcija, koje su od esencijalnog značaja za validnost rezultata poput onih koji uopštavaju čuvene nejednakosti Švarc-Pikovog tipa. Prednost je data geometrijskom pristupu, analizirnjem osobina Gausove krivine konformnih metrika sa kojima operišemo. | This thesis considers various properties of Euclidean harmonic mappings, quasiconformal mappings and generalized harmonic mappings, which are harmonic with respect to the conformal metric on the image surface. In particular, we obtained the answers to many questions concerning these classes of functions and that are related to the determination of different properties that are of essential importance for validity of the results such as those that generalize famous inequalities of the Schwarz-Pick type. The approach used was geometrical in nature, via analyzing the properties of the Gaussian curvature of the conformal metrics we are dealing with. | false |
Geometrijska modifikacija Ajnštajnove teorije gravitacije | Geometrical modification of the einstein theory of gravity | Bez obzira na svoju teorijsku lepotu i mnoge fenomenološke uspehe, opšta teorija relativnosti nije kompletna teorija i potrebno ju je modifikovati. Opšta relativnost daje kosmološka rešenja koja sadrže singularitet u početnom trenutku. Sa ciljem da rešimo ovaj problem kosmičkog singulariteta bavimo se nelokalnom modifikacijom opšte teorije relativnosti. Posebno, analiziramo dva nelokalna modela pomoću kojih nalazimo neka nesingularna rexeša sa preskokom za kosmološki skalirajući faktor. | Despite its theoretical beauty and many phenomenological evidences, general relativity is not a complete theory and should be modified. Namely, under rather general conditions, general relativity yields cosmological solutions with zero size of the universe at its beginning, what means an infinite matter density. In order to solve this problem we consider nonlocal modification of general relativity. In particular, we analyze two nonlocal models and present their nonsingular bounce cosmological solutions for the cosmic scale factor. | false |
Optičko neinvazivno transkutano merenje koncentracije glukoze u krvi | Optical noninvasive transcutaneous measurements of blood glucose concetration | Merenje koncentracije glukoze u krvi je jedna od neophodnih procedura
u terapiji i kontroli dijabetesa, i najčešće korišćena metoda podrazumeva
uzorkovanje kapilarne krvi iz prsta – što je invazivno, bolno i vremenom dovodi
do oštećenja kože. Bezbolna glikemijska kontrola bi omogućila poboljšanje
kvaliteta života osoba sa dijabetesom i sprečila pojavu hipoglikemijskih i
hiperglikemijskih epizoda. Iako istraživačke grupe širom sveta već decenijama
pokušavaju da razviju neinvazivnu metodu sa dovoljnom specifičnošću,
senzitivnošću i tačnosti, do danas nije došlo do razvoja i komercijalne upotrebe
nijednog takvog uređaja. Predmet istraživanja ove disertacije je analiza postojećeg
stanja i pronalaženje adekvatne medote na bazi interakcije svetlosti i kože, preko
koje se na neinvazivan način može, na osnovu signala ili slike doći do
informacije o vrednosti koncentracije glukoze u krvi. U disertaciji je ispitivan
potencijal nekoliko već postojećih spektroskopskih metoda kao i imidžining
metoda (u vidljivom, bliskom infracrvenom i srednjem infracrvenom regionu) u
svrhu akvizicije i izdvajanja signala karakterističnog za glukozu i merenje njene
koncentracije, a takođe je razvijena metoda i algoritam opto-magnetne imidžing
spektroskopije koja na bazi RGGB slike omogućuje za ispitanike koji već postoje u
bazi merenje koncentracije glukoze na osnovu opto-magnetnog spektra kože i krvnih
sudova ispitanika. | The determination of the blood glucose level is a necessary procedure in
diabetes therapy, where the most common technique involves finger-prick capillary
measurements, which is invasive, uncomfortable and gradually leads to skin damage.
Painless glycemic control would improve the quality of life of patients by increasing
compliance to monitoring blood glucose levels and thus hyper- and hypoglycemic
episodes. Although research groups have been trying for decades to separate non-invasive
glucose information from interference compounds, none of the available commercial
devices offers enough specificity, sensitivity, and accuracy to replace lancet derived
readings. Thе subject of this thesis is to аnalize the present state of art in this field and find
better methods based on interaction of light and skin, through which a non-invasive
method can be based on the signal or image to get information about the concentration of
glucose in the blood. The dissertation examines the potential of several existing
spectroscopic methods and imaging methods (in the visible, near-infrared and mid-infrared
region) for the acquisition and allocation of characteristic signals of glucose and
measuring of its concentration. It also examines a newly developed methods and
algorithms of opto-magnetic imaging spectroscopy, which is based on RGGB images and
allows for respondents who already exist in the database measurements of glucose
concentration based on the opto-magnetic spectrum of the skin. | true |
Ispitivanje efektivnosti rada u Balint grupi u razvijanju empatije i prevenciji sindroma sagorevanja lekara | Testing the effectiveness of work in the Balint group in developing empathy and preventing the burnout syndrome of doctors | Ciljevi ovog istraživanja su bili ispitavanje da li je učestvovanje u Balint
grupama povezano sa većim stepenom empatije i smanjenjem sindroma sagorevanja
lekara, kao i ispitivanje psihometrijskih karakteristika upitnika za empatiju,
Interpersonal Reactivity Index (IRI), uključujući lingvističku validaciju i kulturološku
adaptaciju srpske verzije upitnika.
Metod: Ovo istraživanje je obuhvatilo 210 lekara iz primarne zdravstvene
zaštite. Od 210 lekara, 70 je završilo Balint edukaciju u trajanju od minimum godinu
dana, dok 140 lekara nije pohađalo pomenutu edukaciju. Za svakog doktora sa
završenom Balint edukacijom metodom slučajnog izbora izabrana su po dva lekara
koja nisu završila ovu edukaciju, a koja rade u istom domu zdravlja i imaju istu
poziciju (lekar opšte medicine ili specijalista). Kriterijumi za isključivanje iz studije za
obe grupe lekara su bili sledeći: lekari koji su bili na bolovanju ili odmoru najmanje
mesec dana pre prikupljanja podataka, koji su imali prekid u radu duže od jedne
godine (usavršavanje u inostranstvu, dugotrajna bolest ili česte promene posla u
poslednjih pet godina) i koji su bili izloženi većoj fizičkoj ili psihičkoj traumi van posla
(bolest ili smrt u porodici, razvod, itd.). Za potrebe ovog istraživanja, konstruisan je
opšti upitnik za ispitanike i korišćena su još dva dodatna upitnika, za ispitivanje
empatije-Davisov „indeks interpersonalne reaktivnosti“ (IRI) i Maslach upitnik za
procenu sindroma sagorevaja na poslu (MBI). U statističkoj obradi podataka su
korišćene metode deskriptivne statistike, Studentov t-test, Pearson-ov hi-kvadrat test,
Spearman-ov koeficijent korelacije, metode logističke i ordinalne regresije, Cronbach-ov
koeficijent alfa, intraklasni koeficijent korelacije, kao i faktorska analiza.
Rezultati: Preko tri četvrtine (82,9%) lekara u našem uzorku je bilo ženskog
pola, dok je 17,1% ispitanika pripadao muškom polu. Srednja vrednost godina starosti
ispitanika je iznosila 48,3±9,6 i kretala se od 30 do 65 godina. Lekari koji su završili
Balint edukaciju su imali značajno veće skorove na subskalama Zauzimanje tuđeg
stanovišta, Fantazija i Empatijska brižnost u odnosu na lekare koji je nisu završili,
p<0,001. Što se tiče subskale Lična nelagodnost, nije bilo statistički značajne razlike
između lekara ove dve grupe, p=0,530. To znači da na ovu skalu nije delovala Balint
edukacija, tj. nema statistički značajne povezanosti između Balint edukacije i skora
subskale Lična nelagodnost. Prema našim rezultatima, utvrđena je povezanost
između subskala Zauzimanje tuđeg stanovišta, Fantazija i Empatijska brižnost
(p<0,001), dok je subskala Lična nelagodnost korelirala samo sa subskalom Fantazija
(p=0,010). U multivarijantnom logističkom regresionom modelu za subskalu
Zauzimanje tuđeg stanovišta jedini značajan prediktor je bila Balint grupa. Rezultati
su takođe pokazali da članovi Balint grupe imaju 2,8 puta veću šansu da imaju visoke
skorove na ovoj subskali. Multivarijantnom logističkom regresijom za subskalu
Fantazija su se kao značajni prediktori izdvojili Balint grupa i lekari specijalisti. Naši
rezultati su dalje pokazali da su lekari sa Balint edukacijom imali 5, a lekari specijalisti
2,4 puta veću šansu da postignu visoke skorove na ovoj subskali. U multivarijantnom
logističkom regresionom modelu za subskalu Empatijska brižnost kao jedini
prediktor se izdvojila Balint grupa (p<0,001), tačnije, lekari sa Balint edukacijom su
imali 6,7 puta veću šansu da postignu visoke skorove na subskali Empatijska brižnost.
U univarijantnom logističkom regresionom modelu za subskalu Lična nelagodnost
statistička značajnost je bila postignuta samo za jednu varijablu-specijalizaciju
(p=0,021). Preciznije, lekari bez specijalizacije su imali veću „Ličnu nelagodnost“ u
odnosu na specijaliste. Spearman-ova korelacija za subskalu Zauzimanje tuđeg
stanovišta je pokazala da postoji statistički značajna osrednja pozitivna povezanost
između dužine Balint edukacije (broja godina) i skora na subskali Zauzimanje tuđeg
stanovišta (rs=0,331; p=0,005).
Kada je u pitanju sindrom sagorevanja lekara, u multivarijantnom ordinalnom
logističkom modelu, sa „Emocionalnom iscrpljenošću“ kao zavisnom varijablom,
statistički značajni prediktori su bili ženski pol i grupa lekara bez Balint edukacije.
Ženski pol je imao 2,5 puta veći rizik za „Emocionalnu iscrpljenost“ u odnosu na
muški pol, a Balint grupa za 88% manju šansu za „Emocionalnu iscrpljenost“. U
multivarijantnom ordinalnom logističkom modelu, sa „Depersonalizacijom“ kao
zavisnom varijablom, statistički značajni prediktori su bili grupa lekara bez Balint
edukacije i lekari bez specijalizacije, tj. lekari opšte medicine. Lekari koji su završili
Balint edukaciju su imali za 90% manju šansu da budu depersonalizovani sa
pacijentima, kolegama i ostalim osobljem na poslu. Lekari opšte medicine u odnosu
na specijaliste su imali 2,14 puta veću šansu da budu depersonalizovani. U
multivarijantnom ordinalnom logističkom modelu, sa doživljajem „Smanjene lične
profesionalne ostvarenosti“ kao zavisnom varijablom, statistički značajni prediktori
veće „Lične profesionalne ostvarenosti“ su bili Balint grupa i specijalizacija. Tačnije,
lekari sa Balint edukacijom su imali za 82% manju šansu, a lekari bez specijalizacije
2,09 puta veći rizik da imaju smanjen doživljaj „Lične profesionalne ostvarenosti“.
Pouzdanost srpske verzije IRI je testirana pomoću unutrašnje konzistentnosti.
Vrednosti Cronbach-ovih koeficijenata alfa kao mera unutrašnje konzistentnosti su bile
zadovoljavajuće za sve subskale. Najniža vrednost Cronbach-ovog koeficijenta alfa je
zabeležena za subskalu Lična nelagodnost gde je iznosila 0,625. Za ostale subskale
vrednosti Cronbach-ovog koeficijenta alfa su bile sledeće: za Zauzimanje tuđeg
stanovišta 0,662; za Fantaziju 0,749; dok je za Empatijsku brižnost Cronbach-ov
koeficijent iznosio 0,686. S obzirom da sa porastom broja stavki raste Cronbach alfa,
ove vrednosti su zadovoljavajuće za skalu koja ima malo stavki, tj. sedam. Test-retest
procenjivan je intraklasnim koeficijentom korelacije. Za subskalu Zauzimanje tuđeg
stanovišta intraklasni koeficijent korelacije je iznosio 0,692; za „Fantaziju“ 0,891; za
„Empatijsku brižnost“ 0,662, dok je za subskalu Lična nelagodnost intraklasni
koeficijent korelacije iznosio 0,940. U našem istraživanju test-retest pouzdanost se
kretala od 0,662-0,940. Dve subskale (Fantazija i Lična nelagodnost) su imale
intraklasni koeficijent korelacije veći od 0,8, što je značilo da postoji dobra test-retest
pouzdanost.
Zaključci: Lekari koji su završili Balint edukaciju imaju značajno veće skorove
na subskalama Zauzimanje tuđeg stanovišta, Fantazija i Empatijska brižnost u odnosu
na lekare koji nisu završili ovu edukaciju. Potvrđena je povezanost između ove tri
subskale, kao i povezanost između „Fantazije“ i „Lične nelagodnosti“. Prediktor viših
skorova „Zauzimanja tuđeg stanovišta“ je prisustvo Balint grupi, tačnije, članovi
Balint grupe imaju 2,8 puta veću šansu da imaju visoke skorove na ovoj subskali.
Prediktori viših skorova na „Fantaziji“ su prisustvo Balint grupi i završena
specijalizacija, tj. lekari sa Balint edukacijom imaju 5, a lekari specijalisti 2,4 puta veću
šansu da postignu visoke skorove na subskali Fantazija. Prediktor viših skorova na
„Empatijskoj brižnosti“ je takođe prisustvo Balint grupi. Lekari sa Balint edukacijom
imaju 6,7 puta veću šansu da postignu visoke skorove na pomenutoj subskali.
Potvrđena je pozitivna povezanost između dužine edukacije (broja godina) i skora na
„Zauzimanju tuđeg stanovišta“.
Prediktori veće „Emocionalne iscrpljenosti“ u našem istraživanju su ženski pol
i lekari bez Balint edukacije. Tačnije, ženski pol ima 2,5 puta veći rizik za
„Emocionalnu iscrpljenost“ u odnosu na muški pol, a Balint grupa za 88% manju
šansu za „Emocionalnu iscrpljenost“. Prediktori viših skorova na „Depersonalizaciji“
su grupa lekara bez Balint edukacije i lekari opšte medicine. Lekari koji su završili
Balint edukaciju imaju za 90% manju šansu da budu depersonalizovani sa
pacijentima, kolegama i ostalim osobljem na poslu. Lekari opšte medicine u odnosu
na specijaliste imaju 2,14 puta veću šansu da budu depersonalizovani. Prediktori veće
„Lične profesionalne ostvarenosti“ su Balint grupa i specijalizacija, što znači da lekari
sa Balint edukacijom imaju za 82% manju šansu da imaju smanjen doživljaj „Lične
profesionalne ostvarenosti“. Lekari bez specijalizacije imaju 2,09 puta veći rizik da
imaju smanjen doživljaj „Lične profesionalne ostvarenosti“.
Dvosmerno prevođenje, kulturološka adaptacija i ocena pouzdanosti i
valjanosti instrumenta merenja, Davisovog „indeksa interpersonalne reaktivnosti“
(IRI), izvršeni su na osnovu poznatih i u međunarodnom smislu prihvaćenih principa.
Srpska verzija IRI poseduje zadovoljavajući nivo pouzdanosti i valjanosti. | The aim of our study was to examine whether the participation in Balint group
is associated with a higher degree of empathy and reduced burnout syndrome
amongst primary health care doctors, as well as testing the psychometric
characteristics of empathy questionnaire, Interpersonal Reactivity Index (IRI),
including the linguistic validation and cultural adaptation of the Serbian version of
the questionnaire.
Methods: This investigation was conducted on a population of 210 doctors
employed in primary health centers in Belgrade. Of 210 doctors, 70 have completed
Balint training for a period of at least one year, whereas 140 doctors have never
attended this training (Non-Balint group). Each doctor who completed Balint
education, was grouped with two other randomly chosen Non-Balint doctors, who
worked at the same health center and had the same level of education (general
practitioner or specialist). Exclusion criteria for both groups related to doctors on sick
leave or holiday absence at least 1 month prior to the data collection period, who have
not worked for more than 1 year (prolonged studies abroad, prolonged illness, or
various and frequent changes in the workplace over the past 5 years), and with
exposure to increased mental or physical trauma outside of work (death or disease in
the family, divorce, etc.). For the purposes of this research, a general questionnaire
was drafted and two additional questionnaires used, one to test the empathy-Davis'
IRI and the other to measure the burnout-Maslach Burnout Inventory (MBI). The
statistical analysis used descriptive statistics, Student’s t-test, Pearson's hi-square test,
Spearman's correlation coefficient, logistic and ordinal regression methods, Cronbach
alpha, intraclass correlation coefficient, and factor analysis.
Results: Over three quarters (82.9%) of doctors in our sample were females,
while 17.1% thereof were male doctors. The mean age of the respondents was 48.3 ±
9.6 and ranged from 30 to 65 years. Doctors who completed Balint education had
significantly higher scores on subscales Perspective Taking, Fantasy and Empathic
Concern compared to doctors who did not complete it, p<0.001. Regarding the sub-
scale Personal Distress, there was no statistically significant difference between
doctors of these two groups, p=0.530. This means that Balint education did not
influence this scale, i.e. there is no statistically significant association between Balint
education and the score on sub-scale Personal Distress. According to our results, a
correlation between the sub-scale Perspective Taking, Fantasy and Empathic Concern
was established (p<0.001), while the subscale Personal Distress correlated only with
the Fantasy subscale (p=0.010). In the multivariate logistic regression model for the
sub-scale Perspective Taking, the only significant predictor was the Balint group. The
results also showed that the members of Balint group had 2.8 times higher chances of
having high scores on this sub-scale. By the multivariate logistic regression, Balint
group and doctors specialists were identified as a significant predictor for the Fantasy
sub-scale. Our results further demonstrated that the likelihood to achieve high scores
on this sub-scale for Balint-educated doctors was 5 times and for specialists 2.4 times.
In the multivariate logistic regression model for the sub-scale Empathic Concern, the
only predictor was Balint group (p<0.001). More precisely, doctors with Balint
education had 6.7 times more chances to achieve high scores on sub-scale Empathic
Concern. In the univariate logistic regression model for the sub-scale Personal
Distress, only one variable-specialization was statistically significant (p=0.021). More
precisely, doctors with no specialization had greater Personal Distress than specialists.
Spearman's correlation for the sub-scale Perspective Taking showed that there was a
statistically significant moderate positive correlation between the length of the Balint
education (number of years) and the scores on the sub-scale Perspective Taking
(rs=0.331; p=0.005).
In respect with the Burnout syndrome, in the multivariate ordinal logistic
model, with “Emotional exhaustion” as a dependent variable, statistically significant
predictors were the female gender and the group of doctors without Balint education.
Females had a 2.5 times higher risk of “Emotional exhaustion” compared to a male
gender, and the Balint group was 88% less likely to “Emotional exhaustion”. In the
multivariate ordinal logistic model, with “Depersonalization” as a dependent
variable, statistically significant predictors were a group of doctors without Balint
education and doctors with no specialization, i.e. general practitioners. Doctors who
completed Balint education had a 90% lower chance of being depersonalized with
patients, colleagues and other personnel at work. General practitioners relative to
specialists had 2.14 times more chances of being depersonalised. In the multivariate
ordinal logistic model, with the experience of reduced “Personal accomplishment” as
a dependent variable, the statistically significant predictors of the higher “Personal
accomplishment” were Balint group and specialization. More precisely, doctors with
Balint education had 82% lower chances of having a reduced experience of “Personal
accomplishment”, and doctors with no specialization 2.09 times higher risk of having
a reduced experience of “Personal accomplishment”.
The reliability of the Serbian version of IRI has been tested with internal
consistency. The values of Cronbach's alpha as a measure of internal consistency were
satisfactory for all sub-scales. The lowest value of Cronbach's alpha was recorded for
the sub-scale Personal Distress where it was 0.625. For other sub-scales, the values of
Cronbach's alpha were as follows: for Perspective Taking 0.662; for Fantasy 0.749;
while for Empathic Concern it was 0.686. Given that Cronbach alpha gets increased
with the increase of the number of items, these values are satisfactory for a scale with
only a few items, i.e. seven. Test-retest was evaluated by the intraclass correlation
coefficient. For the sub-scale Perspective Taking, the intraclass correlation coefficient
was 0.692; for "Fantasy" 0,891; for "Empathic Concern" 0.662, while for the sub-scale
Personal Distress, the intraclass correlation coefficient was 0.940. In our research, test-
retest reliability ranged from 0.662-0.940. Two sub-scales (Fantasy and Personal
Distress) had an intraclass correlation coefficient higher than 0.8, meaning that there
the test-retest reliability was good.
Conclusions: Doctors who have completed Balint training have significantly
higher scores on sub-scales Perspective Taking, Fantasy and Empathic Concern
relative to doctors who have not completed this training. The correlation between
these three sub-scales is confirmed, as well as the correlation between "Fantasy" and
"Personal Distress". Predictor of higher scores on “Perspective Taking” is the
attendance of the Balint group. More precisely, members of the Balint group have a
2.8 times higher chance of having high scores on this sub-scale. Predictors of higher
scores on "Fantasy" are the participation at the Balint group and specialization. Balint-
educated doctors have 5, and specialists 2.4 times higher chance to achieve high scores
on sub-scale Fantasy. Predictor of higher scores on “Empathic Concern” is also the
attendance at the Balint group. Doctors with Balint education have a 6.7 times higher
chance of achieving high scores on the mentioned sub-scale. A positive correlation
was found between the length of education (the number of years) and the scores on
“Perspective Taking”.
The predictors of the higher “Emotional exhaustion” in our research are
females and doctors without Balint education. More precisely, the female gender has
a 2.5 times higher risk of “Emotional exhaustion” compared to a male gender, and the
Balint group is 88% less likely to feel emotionally exhausted. Predictors of higher
scores on “Depersonalization” are a group of doctors without Balint education and
general practitioners. Doctors who completed Balint education have a 90% lower
chance of being depersonalized with patients, colleagues, and other personnel at
work. General practitioners versus specialists have a 2.14-fold chance of being
depersonalized. Predictors of the higher “Personal accomplishment” are Balint group
and specialization, which means that doctors with Balint education have 82% less
chance of having a reduced experience of “Personal accomplishment”. Doctors with
no specialization have a 2.09 times higher risk of having a reduced experience of
“Personal accomplishment”.
Two-way translation, cultural adaptation and assessment of the reliability and
validity of the measurement instrument, Davis' Interpersonal Reactivity Index (IRI),
were carried out on the basis of well-known and internationally accepted principles.
The Serbian version of IRI has a satisfactory level of reliability and validity. | true |
Planiranje procesa implementacije ERP-a u proizvodnim preduzećima | Planning process of ERP implementation in production organisations | U doktorskoj disertaciji izložena je metodologija projektovanja novog modela
implementacije ERP sistema u proizvodnim preduzećima u Srbiji.
Istraživanje u okviru disertacije se odnosi na domen sagledavanja uticajnih
faktora na organizaciju i formiranje modela koji će proces planiranja
implementacije
ERP
sistema
učiniti
uspešnijim.
Kroz
inicijalno
eksperimentalno istraživanje potvrđena je osnovna hipoteza o značajnom
uticaju
obuke
i
edukacije
top
menadžmenta
na
planiranje
procesa
implementacije
ERP
sistema
u
proizvodnim
preduzećima
(većina
istraživanja iz oblasti ukazuje da je ključni faktor neuspeha podrška top
menadžmenta, umesto obuka, ili poistovećuju ove pojmove, a samo razumevanje
ovih pojmova jedan je od zaključaka inicijalnog istraživanja). Zaključak
inicijalnog istraživanja korišćen je za sledeće istraživanje koje je imalo
za cilj da detaljnije ispita faktore koji utiču na planiranje procesa
implementacije ERP-a. Ovo istraživanje je sprovedeno na uzorku od 85
preduzeća u Srbiji. Uticajni faktori na planiranje procesa implementacije
ERP-a posmatrani su kao izvori rizika po uspešnost implementacije ERP-a.
Na osnovu istraživanja identifikovano je 50 uticajnih faktora, odnosno
izvora rizika koji imaju različito poreklo nastanka pa su stoga grupisani u
sledećih pet kategorija (kriterijumi): organizaciono okruženje, tehnička
pitanja, kadrovska pitanja, proces prihvatanja upravljanja, eksterna podrška.
Za rangiranje izvora rizika u odnosu na definisane kriterijume korišćena je
metoda analitičkog hijerarhijskog postupka. Rangiranjem izvora rizika dobija
se
uvid
u
stepen
dejstva
svakog
faktora
na
planiranje
procesa
implementacije ERP-a i struktura izvora rizika po mestu nastanka.
Korelacionom i faktorskom analizom obrađeni su rezultati o stepenu
dejstva izvora rizika na planiranje procesa implementacije ERP-a.
Korelaciona analiza ukazala je na značajne veze između izvora rizika dok je
9
faktorska analiza omogućila da se izdvoje izvori rizika koji najbolje
reprezentuju karakteristike grupe.
Analizom rezultata istraživanja utvrđeno je da primenjena AHP metoda uz
podršku faktorske analize označava da je nedovoljna obučenost top
menadžmenta za ERP sistem i njihova nespremnost za prihvatanje novog načina
upravljanja preduzećem tj. upravljanja promenama glavni uzrok loše
implementacije i da se otklanjanjem ovog uticaja broj uspešnih ERP
implementacija može povećati za 10%.
Doktorska disertacija ukazuje da se primenom algoritma datog na slici 5-1.
postupak planiranja implementacije ERP-a može znatno unaprediti jer se
primenom kombinovanih metoda AHP i analize rizika u postupku planiranja
implementacije eliminišu izvori rizika koji se mogu negativno odraziti na
uspešnost implementacije ERP-a. | In this doctoral dissertation is exposed the method to design a new model of
implementation ERP system in manufacturing enterprises in Serbia. The framework
of the thesis research relating to the domain of finding influencing factors on
organization and building model for the planning process of implementation of ERP
systems to do more successful. Through the initial experimental research has
confirmed the basic hypothesis that significant impact of the training and education
of top management in the planning process for the implementation of ERP systems
in manufacturing companies (most research in the field suggests that the factors of
failure is a key support of top management, instead of training, or equate these
terms, and only understanding these concepts is one of the conclusions of the initial
research). Conclusion of the initial research was used for the following study that
aimed to examine in more detail the factors that influence the planning process for
the implementation of ERP. This research was conducted on a sample of 85
companies in Serbia. Influential factors in the planning process of ERP
implementation were taken as a source of risk to the success of the implementation
of ERP. Based on the research identified 50 influential factors, ie sources of risks,
that have different origins and are therefore grouped into the following five categories
(criteria): organizational environment, technical issues, personnel issues, the
process of acceptance of management, external support. For ranking the sources of
risk in relation to defined criteria of the analytical method was used hierarchical
process. Ranking sources of risk gets an insight into the level of the particular factors
in the planning process for the implementation of ERP and structure of the sources
of risk at the place of origin. Correlation and factor analysis were processed results
on the degree of influence sources of risk to the planning process of ERP
implementation. Correlation analysis indicated a significant relationship between the
source and the risk factor analysis allowed to isolate the sources of risk that best
represent the characteristics of the group.
By analyzing the results of research it was found that applied AHP method with the
support of factor analysis indicates that the insufficient training of top management to
11
ERP system and their unwillingness to accept the new ways of business
management ie. change management major cause of poor implementation and
elimination of this influence successful ERP implementation can increase by 10%.
Doctoral dissertation indicates that the application of the algorithm is given in Figure
5-1. the planning ERP implementation can significantly improve because the
application of combined methods AHP and risk analysis in the planning of
implementation eliminate sources of risk that may adversely affect the performance
of the implementation of ERP. | true |
Procedure for calibration of material constitutive models for powder compaction through inverse analysis | Метода за калибрисање конститутивних модела за симулирање процеса пресовања керамичког праха коришћењем инверзних анализа | Proizvodnja keramičkih komponenti najčešće se sastoji iz procesa mehaničkog
kompaktiranja keramičkog praha u cilju dobijanja ispreska, koji se potom
podvrgava sinterovanju na povišenoj temperaturi.
U toku sinterovanja,
eventualno
prisustvo
šupljina
u
otpresku
izaziva
intenzivnije
lokalno
skupljanje materijala u toj zoni, što za posledicu ima nehomogenost finalnog
proizvoda ili stvaranje unutrašnjih prskotina.
Shodno tome performanse
finalnog proizvoda u velikoj meri su uslovljene kvalitetom proizvedenog
otpreska.
Značajan faktor za stabilnu i efikasnu proizvodnju keramičkih otpresaka
predstavlja mogućnost izvođenja realističnih numeričkih simulacija samog
procesa. Modeliranje ovog procesa najčešće uključuje kompleksne konstitutivne
modele sa velikim brojem parametara. Procedure kalibrisanja ovih parametara,
koje su trenutno u primeni, zahtevaju izvođenje niza destruktivnih testova na
otpresku. Ovakav pristup je zahtevan i neprilagođen za rutinsku industrijsku
primenu.
U okviru ove disertacije razvijena je alternativna metoda,
sa nizom
prednosti pri rešavanju opisanog problema kalibracije parametara, zasnovana
na primeni inverznih analiza.
Razvijena metoda koristi kao eksperimentalne
podatke isključivo one vrednosti koje se mogu izmeriti u toku procesa sabijanja,
čime je isključena potreba za sprovođenjem destruktivnih ispitivanja na
otpresku.
U okviru razvijene metode formirana je ciljna funkcija koja
kvantifikuje diskrepancu između eksperimentalno izmerenih, i odgovarjućih
numerički dobijenih vrednosti.
Tako je proces kalibracije konstitutivnih
parametara sveden na problem numeričke minimizacije formirane ciljne
funkcije.
Kako bi se obezbedila odgovarajuća osetljivost eksperimentalno
izmerenih vrednosti na tražene parametere, definisane su posebne geometrije
otpresaka kao rezultat detaljne geometrijske analize.
Time je formiran
eksperimentlani protokol koji tačno definiše geometriju otpresaka, izbor
eksperimentalnih vrednosti,
i primenu odgovarajućih algoritama i cilju
automatskog dobijanja traženih konstitutivnih parametara.
Razvijena
metoda
je
testirana
na
rešavanju
problema
kalibracije
”Drucker-Prager
Cap”
konstitutivnog
modela,
koji
se
često
primenjuje
u
simulacijama procesa sabijanja praha.
Testiranje je uključilo i obimnu
eksperimentalnu kampanju korišćenjem destruktivnih testova na otprescima,
čime su dobijene referentne vrednosti, upotrebljene kao baza za poređenje.
Dopunska verifikacija sastojala se u simuliranju kompleksnih geometrija,
korišćenjem konstitutivnih parametara dobijenih primenom razvijene metode.
Predložena metoda je primenjena i na kalibraciju složenijeg konstitutivnog
modela koji koristi ”Bigoni-Piccolroaz” model plastičnosti. Ovo predstavlja nov
i
izrazito
kompleksan
konstitutivni
model,
pa
je
njegova
numerička
implementacija rezultirala nestabilnim numeričkim simulacijama, čineći
ciljnu funkciju diskontinualnom.
Pri rešavanju ovog problema kalibracije,
minimizacija je izvršena upotrebom „genetičkih algoritama“, uz razvijeni
redukovani model za numeričke simulacije testa, čime je postignuto značajno
smanjenje kompjuterskog vremena pri izvođenju nelinearnih simulacija. Na samom
kraju, upoređeni su rezultati dobijeni primenom jednog i drugog konstitutivnog
modela uz naznačene smernice o grupi problema na kojima ih je moguće primeniti
sa zadovoljavajućom tačnošću. | Ceramic parts are increasingly produced by compacting loose powders to form, what is
called a ”green body”, which is further subjected to sintering, to give the final product.
During the sintering stage, the green body undergoes shrinkage inversely proportional to
its density, so defects and even large cracks can appear in the presence of density gradients.
Such circumstance affects the quality of production of ceramic parts, with still elevated
number of rejected pieces.
Numerical simulations of green body formation are increasingly used as a support for
the stable production.
Modeling the compaction process usually involves complex
constitutive models with an elevated number of parameters.
The current praxis of
evaluating the governing constants relies on a large number of experiments on the green
body, like, Brazilian, crush, triaxial tests etc. Therefore, the model calibration is time
consuming and rather difficult, presenting an obstacle for routine industrial purposes.
To tackle this problem, an alternative procedure based on Inverse Analysis (IA) is
developed, which relies on the data collected from the compaction experiment only.
Such approach fully eliminates the need for further testing on the green body, making it
practicable for routine industrial purposes.
Within this methodology, a discrepancy
function is formed that quantifies the difference between experimental and simulated
quantities collected from the compaction test, which is further minimized to give the
constitutive parameters.
To ascertain the strong influence of sought parameters on
measurable data, certain new green body geometries are designed.
Proposed approach is tested and validated on the calibration of ”modified” Drucker-
Prager Cap (DPC) model, which is frequently adopted for powder pressing simulations.
To this purpose, rigorous experimentation involving both compaction tests for calibration
and destructive tests for verification are performed. The parameters obtained through IA
are used to simulate complex geometries, followed by a comparative study between the
currently adopted praxis vs. inverse analysis methodology.
Further on, calibration of a more sophisticated material model relying on the
Bigoni-Piccolroaz yield surface is considered.
Certain instabilities in the numerical
implementation of this fairly complex model, lead to discontinuous discrepancy
function, and therefore, parameters are assessed by performing the minimization through
genetic algorithms. Computational burden coming from recursive simulations required
by the genetic algorithm is made consistent by employing controllably ”enriched”
reduced basis model based on proper orthogonal decomposition. Finally, a comparison
between the novel model and the ”modified” DPC model is presented. | true |
Model upravljanja kvalitetom usluge | Model for service quality management | Kvalitet je danas jedan od ključnih faktora za prepoznavanje nekog proizvoda
odnosno proizvođača na tržištu. Iz tog razloga se njegovom upravljanju
posvećuje značajna pažnja u cilju zadovoljenja zahteva korisnika i opstanka
organizacije u uslovima oštre konkurencije. Da bi što duže zadržali
korisnika uz sebe, mnogi proizvođači uz proizvod nude i posleprodajne usluge.
Među njima značajno mesto zauzimaju proizvođači motornih vozila. Set usluga
koje se nude su: redovni sevisi, održavanje vozila, garancija, prodaja rezervnih
delova i slično. U ovom radu je prikazan razvoj modela za upravljanje kvalitetom
posleprodajne usluge održavanja motornih vozila. Primenom odgovarajućeg
metodološkog postupka definisana je jedinstvena lista indikatora kvaliteta u
formi parametara preko kojih korisnik procenjuje njihov kvalitet. Nakon toga
faktorskom analizom identifikovani su faktori kvaliteta održavanja
motornih vozila iz perspektive korisnika. Izdvojeno je devet faktora koji
predstavljaju ključne dimenzije kvaliteta usluge koja je bila predmet ovog
istraživanja. Podaci potrebni za sve predmetne analize prikupljeni su u
ovlašćenim servisima sledećih proizvođača automobila: Toyota, Škoda,
Volkswagen, BMW, Audi i Citroen. U radu je prikazan model za utvrđivanje
kvaliteta usluge održavanja motornih vozila koji je formiran na bazi
izdvojenih faktora kvaliteta a uzimajući u obzir i izračunatu vrednost njihove
značajnosti. Na osnovu rezultata dobijenih predmetnim istraživanjem a
uvažavajući i savremene principe iz ove oblasti definisan je model za
upravljanje kvalitetom usluga održavanja motornih vozila u autoservisima.
Definisani model za upravljanje kvalitetom usluge u širem smislu treba da
pokaže kako se sprovode aktivnosti u cilju unapređenja kvaliteta u
autoservisima, i kako se novi aspekti u realizaciji ovih usluga mogu
impementirati u formirani model. Na konkretnom primeru je prikazan način
kako je moguće unapređivati kvalitet usluge održavanja motornih vozila na bazi
formiranog modela. Razvoj modela za upravljanje kvalitetom usluga održavanja
motornih vozila daje podršku adekvatnom upravljanju ovim procesom. On ima
Doktorska diseratcija
važnu ulogu u ostvarenju upotrebnog kvaliteta (Quality of Service) svih složenih
tehničkih sredstava, u koje svakako spadaju i motorna vozila. Ostvareni
kvalitet je preduslov zadovoljstva korisnika. U radu su prikazane i dopunske
analize rezultata istraživanja koji se odnose na statističku obradu pokazatelja
kvaliteta usluga u zavisnosti od ovlašćenog servisa gde su ispitivanja
obavljena. | Quality is one of the key factor for identifying a product or manufacturer on the
market. For this reason, its management pays considerable attention in order to meet
customer demands and enable survival of the organization in a highly competitive
market. In order to keep customers as long as possible, many producers with the product
offers the aftersales services. Among them the manufacturers of motor vehicles takes
the significant place. Set of services that they offer are: vehicle maintenance, warranty,
sales of spare parts and etc. This paper presents the development of a model for quality
management of vehicle maintenance after-sales services. By application of appropriate
methodological procedure the unique list of quality indicators is defined in the form of
parameters through which users assess quality od those services. This list of indicators
was the base for data collection about customer satisfaction. Factor analysis that was
done with those results identified nine factors of quality of vehicle maintenance services
from the customers perspective. Those factors were key dimensions of quality of service
that was the subject of this study. Necessary data for all the analysis were collected in
authorized services of next car manufacturers: Toyota, Skoda, Volkswagen, BMW,
Audi and Citroen. Based on identified quality factors, calculated value of their
significance and all other results of subject investigation model for determining the
quality of vehicle maintenance services is formed. Model for service quality
determination along with modern principles in this area defined a model for quality
management of vehicle maintenance services. Defined model in the broad sense should
show how to carry out activities aimed at improving the quality of vehicle maintenance
services, and how the new aspects in the realizations of those services may be
implemented in the established model. On particular example was shown how to
manage and improve the quality of vehicle maintenance services based on the formed
model. Developed model for quality management of vehicle maintenance services gives
support to adequate management of this process. It pays a significant role in achieving
the Quality of service of all complex technical means, which certainly includes аnd
motor vehicles. Achieved quality is a prerequisite of customer satisfaction. This paper
also presents and results of additional studies relating to the statistical analysis of the
Докторска дисератција
service quality according to the authorized services where data collection were
performed. | true |
Savremene tehnologije nanošenja prevlaka i njihova potencijalna primena na termoenergetskim postrojenjima | На спор. насл. стр.:Modern deposition technologies for coatings and their potential application in thermal power plants | Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije posvećena su izučavanju
savremenih tehnologija nanošenja zaštitnih prevlaka nove generacije koje se
mogu koristiti u termoenergetskim postrojenjima. Kao najčešći problemi
izdvajaju se erozija materijala komponenti termoenergetskog postrojenja pri
ekstremnim uslovima rada (velike brzine čestica erodenta i mali uglovi
nastrujavanja) i ubrzana oksidacija usled dejstva visokih temperatura.
Eksperimentalna istraživanja u ovom radu se sastoje iz tri dela, i to:
Određivanje uticaja jačine struje na karakteristike prevlake 316L nanete
plazma navarivanjem.
Istraživanje uticaja vrste i sastava prevlake na otpornost na eroziju gde
je ispitana eroziona otpronost prevlaka koje su nanete plazma
navarivanjem (316L, WC/NiBSi, FeCrC) i gasno plamenom metalizacijom
(WC/NiCrBSi) na čelik S235JR.
Osvajanje tehnologije nanošenja prevlake koja poseduje potencijal u
zaštiti od oksidacije na visokim temperaturama (MAH faza tipa
Ti2AlC), koja je uspešno naneta na toplotno postojani čelik postupkom
metalizacije velikim brzinama u struji produkata sagorevanja.
U prvom delu istraživanja uspostavljena je korelacija između primenjene
jačine struje tokom nanošenja prevlake 316L plazma postupkom i merljivih
mikrostrukturnih
parametara,
kao
i
tvrdoće
na
vrhu
prevlake
i
mikrostrukturnih parametara, što je pružilo mogućnost za primenu inovativne
i jednostavne dijagnostičke metode predložene u ovoj disertaciji.
U drugom delu istraživanja, na osnovu erozionog testa pri velikim
brzinama erodenta i malim uglovima nastrujavanja identifikovani su
mehanizmi erozije za prevlake tipa 316L, WC/NiBSi, FeCrC i WC/NiCrBSi.
Takođe, ustanovljeno je da porastom ugla nastrujavanja najveću otpornost na
eroziju pokazuje prevlaka kod koje je ojačavajuća faza izdvojena pri očvršćavanju
ravnomerno po celoj zapremini (prevlaka na bazi železa FeCrC), dok je sa
porastom brzine strujanja i pri najmanjim uglovima najveću otpornoist na
iv
eroziju pokazala prevlaka ojačana krupnim, tvrdim česticama (prevlaka na bazi
nikla WC/NiBSi).
U trećem delu istraživanja ustanovljeno je da je prevlaka tipa Ti2AlC
delimično oksidirala, pri čemu je najveća oksidacija prisutna u zoni vezivanja
prevlake, gde se izdvojio aluminijum oksid, koji je inače odlična prepreka za
dalji rast oksida na povišenim temperaturama, što ovaj tip prevlake kandiduje
kao potencijalni međusloj za vezivanje prevlaka otpornih na visoke temperature.
Eksperimentalna istraživanja u ovoj doktorskoj disertaciji su uspešno
sprovedena
korišćenjem
sledećih
metoda
ispitivanja:
mikrostrukturna
karakterizacija materijala je sprovedena korišćenjem optičke i skenirajuće
elektronske
mikroskopije,
analiza
hemijskog
sastava
je
izvršena
energodisperzionom spektroskopijom i rendgensko difrakcionom analizom,
karaterizacija
mehaničkih
osobina
je
izvršena
merenjem
tvrdoće
i
mikrotvrdoće, dok je erozioni test izvršen na instalaciji namenski
napravljenoj za ovaj eksperiment. | Research within this doctoral dissertation is devoted to the study of modern
technologies for the application of a new generation erosion resistant coatings that can
be used in thermal power plants (TPP). The most common problems during service of
TPP components are related to the severe erosion of the materials exposed to the
extreme conditions during operation (high-velocity erodent particles impact and the low
impact angle of the erodent particles) and also accelerated oxidation due to the high
operating temperature.
Experimental research in this doctoral dissertation consists of three parts:
Determination of the effect of the welding current on the characteristics of 316L
coating deposited by plasma transferred arc (PTA) surfacing process.
Investigation of the influence of the type and composition of different metal-
matrix composite (MMC) coatings, deposited by PTA (316L, WC/NiBSi, and
FeCrC) and flame spray (FS) process (WC/NiCrBSi) onto the same substrate
material - S235JR steel (EN 10025), on their erosive wear resistance.
Development of the deposition technology for the high temperatures oxidation
protection coatings (MAX phases, Ti2AlC type), which was successfully applied
onto the heat-resistant steel by high-velocity oxygen fuel (HVOF) thermal spray
coating process.
In the first part of the research, a correlation was established between the applied
welding current used during PTA deposition of PTA 316L coating and the measurable
microstructural parameters, as well as the hardness of the coating surface and
microstructural parameters, which provided the background for the development and
application of an innovative and simple diagnostic method proposed in this dissertation.
In the second part of the research, on the basis of the erosion test at high-velocity
erodent particles impact and the low impact angle of the erodent particles, erosion
mechanisms for 316L, WC/NiBSi, FeCrC and WC/NiCrBSi coatings deposited by PTA
and FS processes were identified. It was found that with an increase of impact angle, the
coating in which the reinforcing phase was evenly and finely dispersed within the entire
volume of coating matrix during the solidification process (iron-based FeCrC coatings),
vi
has the highest erosion resistance, while with an increase of erodent particles impact and
at the lowest impact angles, the highest erosion resistance has coating reinforced with a
large and hard carbides (nickel based WC/NiBSi coating).
In the third part of this research, it was found that Ti2AlC coating deposited by
HVOF process was also partially oxidized, while the highest degree of oxidation was
detected in the coating bonding zone, where aluminum oxide was deposited, which
efficiently prevent further oxidation and oxide growth at elevated temperatures.
Therefore, this type of coating (MAX phases, Ti2AlC type), is proposed as a potential
interlaced coating resistant to the high temperatures.
Experimental investigations in this doctoral dissertation were successfully
carried out using the following methods: microstructural characterization of the material
was carried out using optical and scanning electron microscopy (SEM), the chemical
composition analysis was performed by energy-dispersive x-ray spectroscopy (EDS)
and X-ray diffraction (XRD) analysis, the mechanical properties: hardness and
microhardness were also measured, while the erosion test was performed on a specially
designed, in-house built, gas blast sand erosion test facility. | true |
Istraživanje i komparacija uticaja karakteristika ugljeva niske toplotne vrednosti na njihovu meljivost i parametre procesa mlevenja | Research and comparison of the influence of low rank coals characteristics on their grindability and milling process parameters | Predmet disertacije predstavljaju domaći niskovredni ugljevi (ligniti), tačnije
određivanje indeksa meljivosti po metodi Hardgrove-a i utvrđivanje uticaja
karakteristika ovih ugljeva na njihovu meljivost i parametre procesa mlevenja u
mlinskim postrojenjima za proizvodnju ugljenog praha.
Cilj disertacije je bio istraživanje svojstva meljivosti ugljeva niskog ranga (lignita) koji
se koriste u najvećim domaćim termoenergetskim postrojenjima i postavljanje
korelacionih zavisnosti uticaja pojedinih karakteristika uglja na Hardgrove-ov indeks
meljivosti. Za ostvarivanje cilja doktorske disertacije realizovana su istraživanja na
uzorcima ugljeva iz dva najveća domaća basena (kolubarskog i kostolačkog), koja su
obuhvatila kako eksperimentalna istraživanja tako i analitičke metode koje su imale za
cilj da definišu izraze kojima se mogu predvideti vrednosti Hardgrove-ovog indeksa
meljivosti (HGI) domaćih ugljeva, kapacitet mlevenja i potrošnja energije za mlevenje.
U eksperimentalnom delu disertacije izvršena je laboratorijska analiza uzoraka ugljeva
dva najvažnija domaća basena: kolubarskog i kostolačkog. Iz kolubarskog basena
analizirano je 65 uzoraka a iz kostolačkog 24. Za sve uzroke izvršena je tehnička
analiza i određene vrednosti HGI. Za izabrane uzorke (11 uzoraka iz kolubarskog i 13
uzoraka iz kostolačkog basena) izvršeno je određivanje masenog sadržaja i tipova
ksilita, kao i petrografska i organo-geohemijska analiza. Takođe, izvršeno je kompletno
ispitivanje geohemijskih karakteristika zbirnog uzorka lignita za oba basena čime je
izvršena potpuna identifikacija porekla i sastava uglja. Izvršena je analiza uticaja
meljivosti uzoraka uglja na rad ventilatorskog mlina termoenergetskog postrojenja. U tu
svrhu izvršena su ispitivanja ventilatorskog mlina u termoelektrani TENT B u
Obrenovcu.
Na osnovu rezultata određivanja vrednosti indeksa meljivosti primenom postupka
Hardgrove-a, utvrđeno je da se standardna Hardgrove-ova metoda za određivanje
indeksa meljivosti može primeniti za domaće lignite, a ovaj parametar se može koristiti
za upoređivanje meljivosti domaćih lignita sa sličnim ugljevima niskog ranga.
Analizom dobijenih rezultata i vrednosti uticajnih koeficijenata, određeni su parametri i
karakteristike ispitivanih ugljeva koji dominantno utiču na njihovu meljivost i koji se
moraju uzeti u obzir za predviđanje ponašanja ugljeva u procesu mlevenja. Na osnovu
toga izvedeni su korelacioni izrazi između vrednosti HGI i uticajnih karakteristika
ugljeva, koji se mogu iskoristiti za predviđanje ponašanja domaćih ugljeva pri mlevenju
u industrijskim mlinovima. Na ovaj način se vrednosti HGI mogu dobiti bez
eksperimentalnog određivanja.
Najniže vrednosti koeficijenta determinacije (
2
R ) imaju izrazi u koje je uključena
samo tehnička analiza uzoraka, dok se znatno bolji koeficijenti determinacije (
2
R )
dobijaju kada se izrazi formiraju sa sadržajem pojedinih litotipova, odnosno
petrografskim sastavom uglja. Pokazalo se da je moguće na osnovu elemenata tehničke
analize predvideti vrednosti HGI, ali ukoliko je za uzorke ugljeva poznat litotipni sastav
ili petrografske analize, korišćenjem izraza koji su dati u disertaciji, dobijaju se
vrednosti HGI sa visokim koeficijentom determinacije (
2
R ).
Izvršena je analiza uticaja meljivosti uglja i njegovih karakteristika na kapacitet
mlevenja i potrošnju energije za mlevenje u ventilatorskom mlinu i izvedeni su izrazi za
izračunavanje kapaciteta mlevenja i potrošnju električne energije u funkciji uticajnih
karakteristika uglja uključujući i HGI. Pored toga, analizirana je mogućnost predviđanja
specifične potrošnje energije za mlevenje na osnovu vrednosti HGI. Specifična
potrošnja energije dobijena na osnovu vrednosti HGI dobijenog laboratorijskom
analizom je pokazala dobro slaganje sa eksperimentalno utvrđenom specifičnom
potrošnjom energije u realnom mlinskom postrojenju. Rezultati mogu biti korisni
stručnjacima u cilju optimizacije rada ne samo postrojenja za pripremu ugljenog praha
nego i optimizacije rada celog termoenergetskog postrojenja. | The subject of the doctoral dissertation is Serbian low rank coal (lignite), specific the
determination of coal grindability index using Hardgrove method and influence of
characteristics of these coals on grinding behavior and grinding process parameters in
coal pulverizers.
The aim of the dissertation was to investigate the properties of the grindability of low
rank coals (lignite) used in the largest domestic thermal power plants and setting the
correlations depending on the impact of individual characteristics of coal on coal
grindability index. For achieving the goal of doctoral dissertation research carried out
on samples of coal from the two largest domestic coal basin (Kolubara and Kostolac),
which included both experimental studies and analytical methods that are aimed to
define the mathematical expressions that can predict the Hardgrove grindability index
(HGI) of domestic coal, mill capacity and energy consumption.
The experimental part of the dissertation included laboratory analysis of coal samples
from the two most important domestic basins: the Kolubara and Kostolac. 65 samples of
coal from the Kolubara basin and 24 samples from Kostolac were analyzed. For all
samples proximate analysis was performed and HGI values determined. For selected
number of samples (11 samples from Kolubara basin and 13 samples from Kostolac
basin) analysis was performed to determine the lithotype composition, as well as
petrographic and organic geochemical analysis. In order to identify origin and
composition of coal, organic geochemical analysis was carried out on group sample.
Also, analysis of the influence of grindability of coal samples on milling process in
beater wheel mill were carried out. For this purpose, tests were made on beater wheel
mill in thermal power plant TENT B in Obrenovac.
Based on the results of determining the grindability index using the Hardgrove method,
it was found that the standard method for determining Hardgrove grindability index can
be applied to domestic lignite, and this parameter can be used to compare the
grindability of domestic lignite coals with similar low rank coals.
Based on the results of experimental research and influential coefficients, parameters
and characteristics of coal samples which predominantly affect on milling process,
which must be taken into account to predict the behavior of coal in the milling process
were determined. Based on coal characteristics and influential coefficients,
mathematical expressions between values of HGI and coal characteristics, which can be
used to predict the behavior of domestic coal in comminution process, were derived. In
this way, the values of HGI can be obtained without its experimental determination.
The lowest values of the coefficient of determination (R squared) have the expressions
which involve only proximate analysis of coal, while a significantly higher coefficient
of determination (R squared) are obtained when the expressions are formed with the
lithotype or petrographic composition of coal. It has been shown that it is possible to
predict the value of HGI on the basis of proximate analysis. But if the lithotype or
petrographic composition of coal is known, using expressions given in the dissertation,
obtained values of HGI give high coefficient of determination (R squared).
Analysis of the influence of grindability of coal and coal characteristics on mill capacity
and energy consumption in power plants was carried out. Based on coal characteristics
and values of HGI, mathematical expressions were derived for the calculation of mill
capacity and electric energy consumption. In addition, ability to predict specific energy
consumption of the mill on the basis of HGI values, were carried out. Specific energy
consumption obtained from HGI values showed good agreement with the
experimentally determined specific energy consumption in thermal power plant mill.
These results may be useful for engineers in order to optimize not only the pulverizers
but also the operation of whole power plant. | true |
Uporedna dinamička analiza posebnih tipova razmenjivača toplote | Comparative dynamic analysis of special types of heat exchangers | Predmet ove doktorske disertacije su teorijska i eksperimentalna istraživanja u vezi sa
dinamičkim ponašanjem savremenih kriogenih razmenjivača toplote poznatih kao Džul-
Tomsonovi minihladnjaci. Istraživanje je usmereno na komponente glave za samonavođenje kao
i druge IC tipove senzora za jednokratnu upotrebu. U skladu sa realnim kao i uvek
osavremenjenim novim zahtevima funkcionisanja razmenjivača toplote i njegovih ciljnih
funkcija i ponekad suprotnih projektnih zahteva razmatrano je njihovo ponašanje sa aspekta
termodinamike, gasodinamike kao i sa aspekta razmene toplote i mase. Razmatran je realan gas
kao rashlađivač sa posebnom pažnjom na osnovna termodinamička svojstva sadržana u Džul
Tomsonovom koeficijentu kao i prilagođenim jednačinama idealnoh na realni gas primenjenih na
konstrukciju minihladnjaka i njegovo optimalno usaglašavanje. Promene gustine realnih gasova,
u odnosu na pritisak i stepen suvoće ekskluzivno oko jedinice je bilo oformljeno kao i teoretski
izraz za trenje kod realnih gasova. Rad takođe razmatra potpuni cikjus od izvora rashlađivača do
korisnika rashlađivača (IC detektora) kao i optimizacije razmene toplote i mase do zahtevanih
temperature detektora. Eksperimentalna instalacija je dodatno projektovana i testirana kao
univerzalna oprema za projektne varijacije kao i promociju i utvrđivanje novih koncepata Džul
Tomsonovih minihladnjaka. Automatsko upravljanje je dodata kao poseban deo ovog rada.
Nelinearan matematički model je linearizovan za rashladni process u posmatranom kriogenom
razmenjivaču toplote i ultimativno razmatran jednačinama prostora stanja i izraženim kvazi
stacionarnim numeričkim vrednostima. Rad nudi rešenja za poboljšanje neregulisanih kriogenih
mini hladnjaka i nove savremene delimično ili potpuno regulisane sa istim ili sličnim
konstrukcijom.
Rad razmatra frekventni impulsni tip upravljanja procesom hlađenja spregnut sa
nestacionarnom termodinamikom kriogenih minihladnjaka. Istraživanje uključuje novi
fenomenološki pristup na bazi karakterističnog vremena gasodinamičkog sistema, primenjen na
ovu vrstu regulacije. Takođe je razvijen i novi sistem upravljanja sastavljen od klasičnog PID
regulatora sa pridodeljenom posebno razvijenim PWM kontrolerom na bazi diskretno impulsnog
modela upravljanja. Teorijski pristup je razrađen i za definisanje graničnog kapaciteta izvora
rashlađivača vezanu sa frekvetnu karakteristiku regulatora.
Novi tipovi Džul Tomsonovih minihladnjaka integrisani u ovom radu zadovoljavaju širok
spektar temperaturske regulacije i usmeravaju na dalja istraživanja u ovoj oblasti.
Autor | The subject of the PhD thesis is the theoretical and experimental research related to the
dynamic behaviour of modern cryogenic heat exchangers known as the Joule-Thomson
minicoolers. Research is orientated to the IR homing head components as well as the other IR
cooling types of sensors for the particular single operation. According to the real as well as
always advancing requirements, of the heat exchanger operation and aimed function, sometimes
opposite in design demands, their behaviour is considered thermodynamically, gasdynamically
and from the heat and mass transfer point of view. The real gases as the coolants are considered
with pointed out consideration of the fundamental thermodinamically capability content in to the
Joule Thomson coefficient as well as adopted equations of ideal to real gases employed on the
minicooler design and its optimal consideration. Changes of density of real gases, related to the
pressure and the degree of humidity exclusively about one value was formed as well as the
theoretical expression to explain the real gas friction. Paper also considered full cycle of coolant
source to the coolant consumer (IR detector) and heat and mass transfer optimizing according to
detector temperature requirements. Exsperimental set up is additinally designed and tested as
universal equipment for the design variation as well as promoted and maturated new concepts of
Joule Thomson mini coolers. Automatic control is contributed as the special part considered in
this paper. Nonlinear mathematical model of coolant flow process is made as the linear in the
observed cryogenic heat exchanger and ultimately led as space of state equations, expressed by
numerical values for quasi-steady state operating regimes. Paper offer solution for upgrading of
unregulated cryogenic mini-cooler into the new, improved type, partially or fully regulated, with
the same or similar design.
Paper considered the frequency pulse-type of cooling process control coupled with the
unsteady thermodynamics cryogenic minicooler. Research involved the new phenomenological
approach based on the analysis of the characteristic time of the gas dynamic system, to employ
this type of regulation. A new type of control system was also developed, composed of a
classical PID regulator, associated with the developed PWM-control unit based on the discretely
(pulse) control known in literature as the width amplitude modulation. The theoretical approach
is done regarding threshold capacity of coolant source as the relation to the frequent
characteristics.
The new types of Joule-Thomson minicoolers integrated in this paper satisfies a wider
spectra of temperature control and orientated to the further research in this area.
Author | true |
Uticaj statičkih i dinamičkih opterećenja na pojavu inicijalnih oštećenja kompozitnih lopatica repnog rotora helikoptera | Effect of the static and dynamic loads on the occurrence of initial damage on composite blades of helicopter tail rotor | Istraživanja u okviru izrade ove disertacije bila su primarno usmerena na
tehnologiju izrade lopatica repnog rotora helikoptera od kompozitnih materijala s
jedne i obezbeđenje potrebne čvrstoće sa aspekta zamora s druge strane. Istraživanja na
zameni originalnih metalnih lopatica, kojima je ujedno istekao vek upotrebe, sa
lopaticama od kompozitnih materijala su primarno bila usmerena, pored same
tehnologije izrade, i na definisanje kompletnih procedura za obezbeđenje potrebnog veka
upotrebe tokom eksploatacije helikoptera pod dejstvom odgovarajućeg spektra
opterećenja. Za tu svrhu su razvijene proračunske procedure kao i odgovarajući „in-
house“ softveri.
Procena radnog veka pomenutih lopatica repnog rotora helikoptera od
kompozitnih materijala proistekla je primarno na bazi eksperimentalnih ispitivanja
istih i to kako u području statičke čvrstoće tako i sa aspekta zamora za merodavni
spektar opterećenja. Bitan element ovih istraživanja je svakako precizno definisanje
opterećenja za šta su korišćene CFD numeričke simulacije celog helikoptera, kao i
numeričke simulacije naponskih stanja metal-kompozitne lopatice repnog rotora
helikoptera.
Svi ovi rezultati su verifikovani i kroz sopstvena zemaljska i letna
ispitivanja,
što
im
obezbeđuje
veliku
primenljivost
na
drugim
složenim
konstrukcijama u ovoj važnoj oblasti kako za inženjersku praksu tako i za naučna
istraživanja. | Research in the framework of this doctoral thesis was primarily focused on the
technology of the helicopter tail rotor blades made of composite material on one side and
securing the necessary strength in terms of fatigue on the other side.
Research on the replacement of original metal blades, which is the expired service life,
having blades made of composite materials have been primarily focused, next to the technology
of production, as the definition of the complete procedures to ensure the required lifetime of the
helicopter during the operation under the action of a suitable torque spectrum. For this purpose,
here is developed the computation procedure and appropriate "in-house" software.
Evaluation of the aforementioned helicopter tail rotor blades made of composite materials
stem primarily on the basis of experimental tests of the same both in the static strength and
fatigue in terms of authoritative load spectrum.
An important element of this research is certainly a precise definition of the loads of what
they used CFD numerical simulation of the entire helicopter. All these results are verified
through their own ground and flight tests, making them a great applicability in other complex
structures in this important area both for engineering practice and scientific research. | true |
Uticaj promene parametara procesa sagorevanja na energetske i ekološke karakteristike peći na pelet | Impact of variation in combustion parameters on energy and environmental performance of pellet stove | U okviru ove doktorske disertacije razmatrana je problematika sagorevanja peleta u
uređajima male snage tj. pećima i kotlovima toplotne snage do 100 kWt. Veliki značaj
koji je predmetnoj problematici dodeljen u energetskim strategijama Evropske Unije, ali
i Republike Srbije, ukazuje na aktuelnost teme i značaj istraživanja u cilju optimizacije
procesa sagorevanja i postizanja što efikasnijeg sagorevanja goriva uz što manje lokalno
zagađenje životne sredine. Eksperimentalna ispitivanja sprovedena u okviru ove
disertacije obuhvatila su analizu uticaja promene parametara procesa sagorevanja na
energetske (ostvarena toplotna snaga i stepen korisnosti) i ekološke (emisija ugljen
monoksida) karakteristike peći za sagorevanje drvnih peleta deklarisane snage 8 kWt.
Pored analize efekata kvaliteta goriva, u okviru kojih je razmatrano sagorevanje dve
alternativne vrste peleta od bukve, analiziran je i uticaj promene konstruktivnih
karakteristika ložišta (izmena gorionika u ložištu peći i korišćenje gorionika toplotnog
kapaciteta 6, 8 i 10 kWt) i vrednosti potpritiska u kanalu dimnog gasa (za tri
predefinisane vrednosti od 8±2, 12±2 i 16±2 Pa), kako pri nominalnom, tako i pri
redukovanom toplotnom opterećenju peći. Na taj način, eksperimentalna ispitivanja
obuhvatila su ispitivanje 36 radnih režima sa različitim kombinacijama variranih
parametara. Zaključeno je da najveći uticaj na performanse rada ima kvalitet peleta, pri
čemu pored hemijskog sastava i toplotne moći, fizičke karakteristike goriva (veličina
peleta i nasipna i komadna gustina) predstavljaju značajan faktor koji direktno utiče na
potrošnju goriva, ali i na vrednost koeficijenta viška vazduha u ložištu, difuziju
kiseonika pri sagorevanju, tok odvijanja procesa sagorevanja i na temperaturu dimnog
gasa. Takođe, pokazano je da izmena gorionika u ložištu nije dovoljna da se
poveća/smanji deklarisana snaga peći pri nepromenjenim podešavanjima sistema
automatskog upravljanja uređajem, već je neophodno izvršiti i odgovarajuće
podešavanje upravljačkog sistema za svaku konstruktivnu izmenu koja utiče na proces
sagorevanja goriva. Promenom potpritiska u kanalu dimnog gasa može se u određenoj
meri uticati na proces sagorevanja goriva kako bi se omogućilo ispunjavanje zahteva
v
relevantnog standarda u pogledu energetskih i ekoloških karakteristika rada peći na
pelet. Pri tome, potpritisak u kanalu dimnog gasa značajnije utiče na emisije ugljen
monoksida nego na stepen korisnosti analiziranog uređaja. Utvrđeno je i da je uticaj
navedenog parametra direktno povezan sa kvalitetom korišćenog goriva, tako da
očekivani efekti promene potpritiska u slučaju jedne vrste goriva ne moraju i najčešće
nemaju identične efekte u slučaju sagorevanja alternativnog goriva. Utvrđeno je da
emisije ugljen monoksida zavise od toplotnog opterećenja peći i to tako što su emisije
zagađujućih materija najniže pri nominalnom toplotnom opterećenju. Pored
eksperimentalnog ispitivanja, u okviru ove doktorske disertacije razvijen je i
odgovarajući matematički model sagorevanja peleta u analiziranoj peći, koji je
omogućio numeričku simulaciju različitih režima rada ispitivanog ložnog uređaja
korišćenjem softverskog paketa Ansys Fluent 15.0. Dobijeni rezultati temperaturskih i
koncentracionih polja unutar ložišta ukazali su na činjenicu da se paljenje goriva i
prostiranje plamena ne odvija duž centralne ose simetrije ložišta, već pomereno ka
njegovoj desnoj bočnoj površini. U navedenoj zoni ložišta se iz tog razloga odvijaju i
intenzivnije reakcije sagorevanja goriva i intenzivnija reakcija dogorevanja CO u CO2,
što je potvrđeno dobijenim rezultatima koncentracionih polja pomenutih hemijskih
komponenata. Poređenje rezultata numeričke simulacije sa rezultatima eksperimentalnih
ispitivanja pokazalo je zadovoljavajuće slaganje dve grupe podataka, na osnovu čega je
zaključeno da se razvijeni model može koristiti za poboljšanje rada analizirane vrste
ložnih uređaja u cilju optimizacije procesa sagorevanja i ispunjavanja propisanih
normativa u pogledu zahtevanog stepena korisnosti i maksimalno dozvoljene emisije
ugljen monoksida iz uređaja za sagorevanje peleta male snage. | This Doctoral Dissertation considers pellet combustion in small scale heating devices
i.e. devices with rated heat output of up to 100 kWth. Both European and Serbian
energy sector development strategies consider the household pellet use to be the issue of
particular importance, thereby confirming the relevance of the topic selected and
indicating that research activities conducted with an aim to optimize combustion
process and achieve efficient pellet combustion, with minimum damage to the local
environment are highly important. Experimental investigation has been performed in
order to examine the impact of variation in combustion parameters on energy and
environmental performance of pellet stove with a rated heat output of 8 kWt. The stove
performance indicators considered included the actually achieved heat output and
performance efficiency of the combustion unit (energy performance indicators), as well
as carbon monoxide emission (environmental performance indicator). Apart from
examining the impact of fuel variation, where combustion of two types of beech pellets
were addressed, effects associated with modifications in stove construction features
(alternative use of burners with thermal capacity of 6, 8 and 10 kWth) as well as flue
draft changes (8±2, 12±2 and 16±2 Pa) were also investigated, both at nominal and
reduced heat load. In such manner, experimental investigation included analysis of 36
operating regimes with different combinations of parameters varried. Based on the
results achieved, it is concluded that pellet quality has the most pronounced effect on
the stove performance indicators, with physical properties (pellet size, particle density
and bulk density), in addition to pellet chemical composition and heating value, hugely
affecting fuel consumption, excess air coefficient, diffusion of oxygen, combustion
process features and defining flue gas temperature. Also, it has been shown that
alteration in burner capacity is not sufficient to proportionally increase/decrease heat
output of the stove, but that appropriate changes in the stove control system must be
made after any modification in the stove configuration that affects fuel combustion
process. Flue draft variations may, to a certain extent, affect fuel combustion in the
vii
furnace so to enable fulfillment of regulatory requirements related to prescribed energy
and environmental performance of the stove. It is also shown that flue draft variations
have more significant effect on carbon monoxide emissions than on the efficiency of the
combustion unit. Experiments performed have shown that effects of flue draft
modification on the stove's performance are directly related to the quality of the fuel
used, meaning that the effects associated with flue draft modifications in case of one
type of pellet shall not necessarily be the same, and ussually are not the same, when
alternative pellet is combusted. It is determined that carbon monoxide emissions depend
on the heat load, with lowest emissions recorded in case of nominal heat load. In
addition to the experimental investigations performed, a mathematical model has been
developed and used in numerical simulations of pellet combustion in the stove
examined. Commercial CFD software Ansys Fluent 15.0 was employed to simulate
combustion processes corresponding to different operating regimes of the stove. Results
gathered based on the simulations performed, which included temperature, velocity and
concentration fields, indicated that fuel ignition and flame propagation in the furnace
did not occur along the central vertical axis of the stove, but were rather shifted towards
its right side wall. As a result, more intense combustion reactions, as well as more
intense oxidation of CO and formation of CO2 occur in the right half of the furnace in
comparison to its left half. This conclusion is confirmed by CO and CO2 concentration
fields obtained as a result of numerical simulations performed. Comparison between
experimental and numerical data has shown good agreement, leading to the conclusion
that the model developed can be used to improve operation of small combustion units,
primarily with respect to combustion process optimization and fulfillment of regulatory
norms related to minimum efficiency and maximum permissible carbon monoxide
emissions prescribed for small scale heating devices. | true |
Statistički problemi ocenjivanja količnika disperzija i visokih kvantila raspodela | Statistical problems of estimation of ratio of variances and the large quantiles of the distributions | Glavni sadr·zaj doktorske teze odnosi se na predlog novih, transformisanih in- tervala poverenja za koli·cnik disperzija dva uzorka. Naime, u literaturi su do sada predlo·zene metode bazirane na F statistici. Med¹utim, nedostatak raz- matranih intervala jeste velika osetljivost u odnosu na pretpostavke o para- metrima raspodele. Predlo·zena statistika u literaturi mo·ze biti modi¯kovana. U tezi je nad¹en Edgeworthov razvoj t-statistike i na bazi toga su upored¹ivani intervali. Takod¹e je ukazano na osnovu simulacija, da interval baziran na Johnsonovoj transformaciji daje bolji rezultat u smislu verovatno¶ce pokri- vanja u odnosu na F interval i interval baziran na Hallovoj transforma- ciji. U radu je posve¶cena pa·znja i ve¶c poznatim intervalima poverenja za matemati·cko o·cekivanje i disperziju za problem jednog uzorka, kao i za problem dva uzorka. Posebno je razmatran problem razlike proporcija dva uzorka, sa numeri·ckim rezultatima i podacima iz oblasti osiguranja. Pored pomenutog, u tezi su prikazane postoje¶ce metode za ocenu indeksa ek- stremne vrednosti i visokih kvantila. Posebno je razmatrana direktno simuli- rana ocena kvantila i verovatno¶ca pokrivanja njenog odstupanja od ta·cne vrednosti, za slu·caj Pareto i Gama raspodele, kao i uop·steni slu·caj uop·stene Pareto raspodele. Rezultati su dobijeni na osnovu teorijskih rezultata teorije velikog odstupanja i dato je njeno uop·stenje na topolo·skim prostorima. Uz teoriju verovatno¶ce i elementarnih principa klasi·cne analize, u istra·zivanju su kori·s¶cene i metode teorijske statistike i statisti·ckog zaklju·civanja. | The main goal of the thesis is the development of a new suggested trans- form con¯dence intervals for the ratio of the variances of the two samples. Since now, the methods based on the F statistic have been suggested in the literature. However, the defect of that intervals is the huge sensitivity in re- lation with assumption of parameters distribution. Suggested statistic could be modi¯ed. Edgeworth expansion of the t-statistic has found the place in the thesis and based on that intervals have been compared. Also, on the base of the simulation it was point out that Johnsons transformation give better result in the sense of probability covering in regard to F interval and interval based on Halls transformation. Moreover, the con¯dence intervals for the mean and variances for the one and two sample problems have been considered in the dissertation. Especially, the problem of the di®erence of the proportions for the two samples, with the numerical results and data from the insurance. In addition, the existing methods for the estimation of the extreme value index and the high quantiles have been reviewed. Particularly, the direct simulation estimation of the quantile and probability covering of its deviation from the rights value, for Pareto and Gamma distributions, and also for general Pareto distribution have been discussed. The results were obtained by large deviation theory and their generalization on the topological spaces is stated. In this research, beside the probability theory and elemen- tary principles of the classical analysis, methods of the statistical theory and statistical conclusions have been applied. | false |
Creep crack growth in steel welded joints | Rast prsline usled puzanja zavarenim spojevima od čelika | Zavarivanje predstavlja jednu od najrasprostranjenijih metoda spajanja nosećih elemenata u elektranama. Pri zavarivanju dolazi do značajnih promena u mehaničkim osobinama osnovnog materijala, u ovom slučaju čelika P91. Cilj ovog istraživanja je predviđanje toka puzanja i ponašanja zavarenih komponenti od čelika P91 pri oštećenju... | The welding technology is one of the most commonly used methods to join structural components in power plants. This operation may lead to strong modifications of the mechanical properties of the base metal, which is obviously the case for P91steel. The present study aims at predicting the creep flow and damage behavior of welded components made of P91 steel... | false |
Istraživanje uticaja lokalnog opterećenja točkova kolica na naponska stanja jednošinskih nosača mašina za mehanizaciju | Exploring the impact of local load of trolley wheels on stress states of monorail hoist crane | U radu su izloženi rezultati istraživanja lokalnog naponskog stanja
valjanih nosača otvorenog poprečnog preseka izloženih dejstvu točkova
pokretnih
kolica.
Eksperimentalna
istraživanja
izvršena
su
na
tenzometrijskom stolu originalne konstrukcije. Određivanje naponskih stanja
izazvanih lokalnim dejstvom točka izvedeno je primenom originalnog postupka
podržanog softverom razvijenim tokom realizacije istraživanja. Numerička
istraživanja izvršena su primenom metode konačnih elemenata. Na osnovu
rezultata istraživanja utvrđeno je sledeće: (a) u zoni tranzicije donji
pojas/rebro za dokaz čvrstoće nije merodavno naponsko stanje u tački fiktivnog
preseka donje konture pojasa i konture rebra, kako je to propisano standardom
EN 15011, već naponsko stanje u referentnim tačkama preseka na početku
radijusa tranzicije; (b) u zoni tranzicije, na donjoj konturi donjeg pojasa u
podužnom pravcu javljaju se pritiskujući naponi, što u potpunosti negira
postupak identifikacije lokalnog naponskog stanja propisan standardom EN
15011; (v) apsolutne vrednosti lokalnih napona na gornjoj i donjoj konturi donjeg
pojasa nisu jednake ni u jednoj referentnoj tački poprečnog preseka, što negira
odredbu standarda EN 15011 prema kojoj su apsolutne vrednosti naponskih
koeficijenata u korespondentnim tačkama gornje i donje konture jednake; (g)
veličina
profila iste klase značajno utiče na vrednosti naponskih
koeficijenata; (d) uticaj geometrijske imperfekcije poprečnog preseka profila
na vrednosti naponskih koeficijenata vrlo je izražen je u zoni tranzicije, dok
je u ostalim referentnim tačkama relativno nizak. Na osnovu rezultata
istraživanja formirane su originalne krive naponskih koeficijenata za srednje
široke IPE profile i širokopojasni HE-A profil koje otklanjaju nedostatke
aktuelnog standarda EN 15011. | The paper presents the research results of the local stress of open cross -
section rolled girder exposed to the impact of movable carts’ wheels. Experimental
researches were carried out on the tensiometric table’s original structure. Determination
of stress state caused by the wheel local impact was performed using the original
process supported by the software being developed during the implementation of the
research. Numerical studies were performed using finite element method. On the basis
of the research results we concluded the following: (а) stress state in the fictitious point
of intersection of the flange lower contour and the ribs contour may not be regarded as
the evidence of strength in the low flange / rib transition zone, as prescribed by standard
EN 15011, but the stress state in the reference points of intersection at the beginning of
the transition radius; (b) in the zone transition, there are pressing stresses in the lower
contour of the low flange in the longitudinal direction which completely negates the
process of identifying local stress state prescribed by the standard EN 15011; (c) the
absolute value of the local stress on the upper and lower contour of the low flange are
not equal in any reference point of the cross section, which negates the provision of
standard EN 15011 according to which the absolute values of stress coefficients in the
correspondent points of the upper and lower contours are equal; (d) the size of a profile
of the same class significantly affects the value of the stress coefficients; (e) the impact
of geometrical imperfections of cross - section profile on the stress value of the
coefficient is highly expressed in the transition zone, while the impact in other reference
points is relatively low. Based on the survey results, the original curves of stress
coefficients are formed for mid - wide profiles (IPE) and wide flange profiles (HE-A)
which eliminates the shortcomings of the current standard EN 15011. | true |
Istraživanje uticaja organizacione kulture na efektivnost programa unapređenja kvaliteta u proizvodnim preduzećima | The research on the influence of the organizational culture on the effectiveness of quality improvement programs in the manufacturing companies | Za razliku od prethodnih studija koje su konstatovale, ali ne i opisale vezu
između programa unapređenja kvaliteta i tipologija organizacione kulture, ovo
istraživanje identifikuje dimenzije organizacione kulture, koje imaju značajan
uticaj na alate i metodologije unapređenja kvaliteta (dimenzije „kulture
kvaliteta“) i način kako dimenzije organizacione kulture i programa unapređenja
kvaliteta zajedno utiču na poslovne performanse proizvodnih preduzeća.
Predložen model uticaja testiran je strukturnim jednačinama na uzorku od 200
proizvodnih
organizacija
u
lancu
snabdevanja
kanadske
multinacionalne
kompanije. Rezultati pokazuju da ulaganje u zaposlene i njihovo promovisanje
predstavlja najuticajniju dimenziju organizacione kulture. Fokusiranje na
organizacione ciljeve i sistem nagrađivanja u organizaciji utiču jedino na
postepena unapređenja definisana kroz Kaizen metodologiju. Kada je nivo
formalizacije u organizaciji visok, Kaizen i menadžment totalnim kvalitetom se
koriste intenzivnije. Suprotno, kada je nivo formalizacije u organizaciji nizak,
lean proizvodnja i interna provera se koriste intenzivnije. Dobra komunikacija u
organizaciji uslovljava manje intenzivno korišćenje PDCA (Plan-Do-Check-Act)
pristupa, lean proizvodnje, korektivnih mera i i interne provere. Uopšteno
govoreći, većina alata i metodologija unapređenja kvaliteta pozitivno utiče na
poslovne performanse preduzeća. Rezultati istraživanja ukazuju na to da
organizacije mogu da poboljšaju svoje poslovne performanse sa odgovarajućim
izborom alata i metodologija unapređenja kvaliteta u zavisnosti od postojećih
dimenzija organizacione kulture i da takođe mogu da razviju organizacionu kulturu
koja će omogućiti da inicijative unapređenja kvaliteta budu uspešnije.
Naučna oblast:
Naučna oblast – mašinstvo; Uža naučna oblast - industrijsko inženjerstvo | Unlike previous studies that have revealed a link between quality improvement programs
and organizational culture typologies in individual companies, this study describes
organizational culture dimensions that affect the use of quality improvement tools and
methodologies and how both affect supply chain company performance. Structural
equation modeling methods are applied to a sample of 200 organizations in the supply
chain of a Canadian multinational company. The results show that employee promotion
and investment constitutes the most influential cultural dimension. Organizational
objectives and an employee reward system individually affect Kaizen. When the level of
formalization in an organization is high, Kaizen and total quality management tools are
used more intensively. When the level of formalization is low, lean manufacturing and
internal audits are used more intensively. Superior communication in an organization
causes PDCA (plan–do–check–act) approach, lean manufacturing, corrective actions and
internal audits to be used less intensively. Generally speaking, most quality improvement
tools and methodologies positively influence business performance. These results suggest
that organizations can improve business performance levels by selecting appropriate
quality improvement programs depending on existing organizational culture dimensions
and may thereby develop an organizational culture that enables successful quality
improvements.
Scientific Field:
Scientific Field: Mechanical Engineering; Discipline: Industrial Engineering | true |
Effect of biomaterial on integrity and life of artificial hip | Uticaj biomaterijala na integritet i vek veštačkog kuka | Zamena kuka je hirurška procedura u kojoj se najčešće delovi kuka
otklonjaju i zamenjuju veštačkim delovima, poznatim kao proteze. Za proteze
se koriste legure metala, a najčešće su femoralna glava i stem proizvedeni od
kobalt-hrom legura. U ovoj disertaciji su prikazane osnovne grupe metalnih
biomaterijala i implantata koji se koriste u ortopediji kao i problemi zbog kojih
dolazi do otkaza tih implantata.
Predstavljena je analiza višefaznih Co-Cr legura koje se koriste kod
implanata kuka. Faktori koji se uzimaju u obzir pri izradi dizajna kuka su
otpornost na zamor i lom materijala. Analizirane su eksperimentalne elasto-
plastične osobine materijala u cilju da se odredi otpornost kako legure MP35N
izložene strenju, tako i MP35N legure koja prethodno nije bila izožena
starenju. Širina zone ukupnog razvlačenja je određena kao parametar mehanike
loma. Metoda za određivanje zone ukupnog razvlačenja je razmatrana,
korišćenjem SEM mikroskopa i standardnih testova mehanike loma. Prikazano
je da kritična vrednost Ji integrala može biti dobijena iz J-R krive kao veličina
koja odgovara prosečnoj veličini zone razvlačenja ili prosečnoj širini zone
razvlačenja. Pokazano je da je moguće porediti ove rezultate sa dobijenim
vrednostima JIc, pri čemu je pokazano dobro slaganje dobijenih rezultata. Još
jedan bitan zadatak je bio da se ispitaju prelomne površine na velikom broju
epruveta korišćenjem SEMa i da se izanalizira mikrostruktura zone razvlačenja.
Rezultati su pokazali da oko vrha prsline u fazi propagacije prsline dominantni
su uslovi mešovitog opterećenja.
Pored eksperimentalne analize u ovoj disertaciji prikazana je i numerička
analiza implantata kuka. Proračun metodom konačnih elemenata je izvršen
korišćenjem tordimenzionalnih modela za ispitivanje mehaničkog ponašanja
femoralne komponente. Opterećenje je zadato je u obliku sile inteziteta 3.5 - 6.0
v
kN. Otkaz impantata kuka dolazi zbog loma nastalog usled velike koncentracije
napona u zoni femorala. Rezultati pokazuju da intezitet sile koja deluje na
implantat predstavljaja bitan faktor koja izaziva promenu napona i
stambilnosti, i koja može prouzrokovati otkaz implantata.
Za simulaciju propagacije prsline korišćena je proširana metoda
konačnih elemenata, kao jedna od naprednih tehnika za modeliranje ovakbih
vrsta problema. Prikazana je prslina, proračun faktora inteziteta napona i
kratka teoretska osnova proširene metode konačnih elemenata. | Hip replacement is a surgical procedure in which parts of the hip joint
are removed and replaced with artificial parts, which is known as the
prosthesis. Metallic alloys are used for prosthesis, its femoral head and stem are
often made of cobalt-chromium alloy. The thesis shows the basic groups of
metallic biomaterials and implants used in orthopedics, as well as problems
that occur due to failure of these implants.
This thesis presents an analysis from a mechanical perspective of Co-Cr
multiphase alloy materials that are used in total hip replacement implants.
Design parameters that should be considered for hip implants are fatigue and
fracture. An experimental elastic-plastic fracture behaviour analysis is
presented in order to evaluate a resistance of the aged and unaged MP35N
alloy. The width of the final stretch zone is considered a fracture mechanics
parameter, but it should be noticed that this parameter is quite difficult to
measure. Method for stretch zone width determination was analyzed, and
beside standard fracture mechanics test, this measuring technique includes
scanning electron microscopy (SEM). An attempt has been made to determine
the final stretch zone width as a fracture parameter for MP35N alloy. It is
shown that critical Ji integral value can be obtained from J-R curve as value that
corresponds to the average stretch zone size or average stretch zone width. It is
possible to correlate these results with obtained JIc values, and good agreement
between them is shown. Another important task was to investigate SEM
microphotograph of fracture surface for various specimens and to analyze
microstructure of stretch zone. The results indicate that around the crack tip at
the stage of crack propagation mixed loading conditions are predominant.
iii
In this thesis a numerical investigation of replacement implant for partial
hip arthroplasty is presented. A finite element analysis (FEA) was performed
using 3-dimensional models to examine the mechanical behaviour of the
femoral component at forces ranging from 3.5 to 6.0 kN. This implant design
was chosen for numerical analysis because stress concentration in femoral
component lead to implant fracture. Results show that the force magnitudes
acting on the implant are of interest, and that they can cause implant stress field
changes and implant stability problems, which can lead to implant failure.
For the simulation of crack propagation extended finite element method
(XFEM) was used, as being one of the most advanced modeling techniques for
this type of problem. Short theoretical background information on the XFEM is
provided, as well as the representation of crack and the stress intensity factors
computation. | true |
Istraživanje uticaja reznog sečiva u procesu urezivanja navoja | The research of cutting edge effects in tapping process | U radu je prikazana analiza geometrije reznog dela mašinskog ureznika sa
pravim žlebovima i model za predikciju sila i momenta procesa urezivanja
navoja. Pored postavljanja analitičkog modela, ureznici su modelirani u CAD
paketu sa glavnim parametrima iz eksterne baze podataka. Geometrija reznog
alata je detaljno definisana u geometrijskom sistemu koji uključuje set geo-
metrijskih parametara koji definišu apsolutne i relativne pozicije svih
elemenata u obradnom sistemu. Da bi se odredili odnosi među uglovima koji
definišu geometriju alata, određene su matrice orijentacije za različite
koordinatne sisteme ureznika. Postavljen je linearni model između sila reza-
nja i površine preseka strugotine koju predstavlja proizvod debljine rezanog
sloja i širine obrade. Usvojeni linearni model sila rezanja obuhvata dve
komponente, komponente rezanja u zoni smicanja i komponente koje nastaju u
zoni rezanja a opisuju se kao ivične sile. Definisani su koeficijenti rezanja
za kombinaciju materijala obratka ˇC4320 i materijala alata od brzoreznog
čelika ˇC9780. Predloženi model za predikciju sila i momenta mašinskog
ureznika uključuje efekte geometrije glavnih i pomoćnih sečiva. Prikazani
su rezultati eksperimentalne verifikacije obrade urezivanja navoja u otvoru,
standardnim ureznicima sa tri prava žleba koji su upoređeni sa predikova-
nim vrednostima sila i momenata. | The paper presents cutting tools geometry analysis of the active part of straight
fluted taps and a model for predicting the tapping forces and torque. In addition to
setting the analytical models, the taps are modelled in CAD package with the main
parameters from the external database. The geometry of the cutting tool is defined
in detail in the geometry system, which includes a set of geometric parameters
that determine the absolute and relative positions of all elements in the machining
system. To derive the relation between the angles that define the geometry of the
tools, the orientation matrices for coordinate systems of taps are defined. Cutting
forces are expressed as linear functions of uncut chip thickness and width of cut and
include both the forces due to shearing and the edge forces at the flank of the cutting
edge. The cutting coefficients for material combination of the workpiece (16MnCr5)
and tool (HSS-E, EMo5Co5) were identified using the orthogonal cutting mechanics.
Proposed model for prediction the tapping forces and torque of the machine tap,
in addition to the effects of the major cutting edges, includes an action from minor
cutting edges too. Results of experimental verification of through hole tapping with
three straight fluted standard taps are presented and comparison with the predicted
values of the proposed procedures is shown. | true |
Istraživanje postojanosti strugarskog noža u proizvodnim uslovima pri ortogonalnom rezanju | Lathe tool life research in production environment during the orthogonal cutting | Obrada metala struganjem je jedan od najvažnijih proizvodnih procesa zato što
pripremci dobijeni livenjem, kovanjem ili nekim drugim metodama obrade zahtevaju
naknadnu obradu rezanjem kako bi se dobio finalni proizvod.
U ovom radu, postavljen je nov model ortogonalnog rezanja koji pored sila za
formiranje strugotine obuhvata i dodatne sile koje se javljaju usled trenja između leđne
površine alata i obrađene površine – upotpunjen Merčantov model sila. Model sila
rezanja obuhvata dva stanja alata: idealno oštar alat sa pripadajućim silama za
formiranje strugotine i alat sa dozvoljenom širinom habanja na leđnoj površini sa
porastima komponenata sila rezanja koji nastaju usled trenja između alata i obratka. Sile
za formiranje strugotine i dodatne sile postavljene su tako da se na efikasan način može
odrediti ugao trenja između leđne površine alata i obrađene površine što je od izuzetne
važnosti za određivanje tangencijalnog napona na leđnoj površini alata, kao i porasta
komponenata otpora rezanja. Na ovaj način se tačnije predviđa sila rezanja.
U okviru disertacije razvijen je matematički model koji predviđa postojanost
strugarskog noža u proizvodnim uslovima uzimajući u obzir korak, brzinu rezanja i
širinu pojasa habanja leđne površine alata.
Izvedena eksperimentalna istraživanja potvrdila su autentičnost postavljenog
matematičkog modela, pri čemu se vrednosti dobijenih rezultata nalaze u okviru
standardnih devijacija. | Turning is one of the most important manufacturing operations because parts
manufactured by casting, forming or other shaping process often require a further metal
cutting operation before product is ready for use.
In this paper, the orthogonal cutting force model is proposed comprising forces due to
friction in addition to the forces for chip formation – completed Merchant’s force
model. Cutting force model includes two tool conditions: perfectly sharp tool with
accompaying forces for chip formation and tool with maximum permissible flank wear
with accompaying forces generated due to the friction between tool flank and
workpiece. Based on cutting force relationships between the wear (friction) forces and
forces for chip formation, it is possible to analytically predict friction angle between the
tool and workpiece. From pure geometrical relationships between forces the equation
for the friction angle between the tool flank and workpiece can be derived, which is of
the great importance in determining tangential stress at the tool flank surface and forces
due to wear. In this way cutting forces are more accurately predicted.
This work presents the development of mathematical model for prediction of the lathe
tool life in the production environment taking into account feed, cutting speed and flank
wear width.
The series of experiments verified proposed mathematical models whereby the value of
deviation of the results are within the standard deviation. | true |
Prilog teoriji projektovanja aktuatora za upravljanje vektorom potiska raketnog motora sa fleksibilnim mlaznikom | Contribution to designing theory for the actuator for rocket motor thrust vector control by flexible nozzle | Projektovanje aktuacionih sistema, posebno elektro hidrauličnih, predmet je
obimnih istraživanja već dugi niz godina, može se reći gotovo već 70 godina,
kada je počeo razvoj ove oblasti tehnike za potrebe vojnog vazduhoplovstva na
kraju Drugog svetskog rata. Istraživanja su posebno intezivna od početka
široke upotrebe računara, kada su se stvorili uslovi za implementaciju
složenih matematičkih formi algoritama upravljanja. Tada su stvoreni uslovi
za implementaciju postojećih algoritama upravljanja sa prethodnim iskustvom u
okviru analogne tehnike i razvoja velikog broja dodatnih algoritamskih
rešenja.
U ovom radu je razvijena specifična metodologija inženjerskog dizajna
aktuatora za upravljanje vektorom potiska raketnog motora sa fleksibilnim
mlaznikom na osnovu teorisjkih analiza, sa elementima aksiomatskog pristupa,
koja treba da olakšava rad projektantu ove klase aktuacionih sistema. Rezultat
obimne sistematizacije je priprema teorijske osnove da se posebno može
razmatrati fleksibilni mlaznik kao specifična vrsta strukturnog opterećenja
aktuatora, sa elementima pozicionog i inercijalnog opterećenja. U okviru
istraživačkog rada u tezi, sukcesivno se razmatra opis elastičnog opterećenja,
izbor konfiguracije elektro hidrauličnog aktuatora, bazni linearni i
nelinearni matematički modeli, kriterijumi za izbor algoritama upravljanja i
procenjuje se stvarni problem nemodelovane dinamike aktuacionog sistema.
Kroz prethodnu teorijsku analizu, sintetitizovan je algoritam upravljanja na
osnovu off-line identifikacije, koji je proveren na simulatoru opterećenja sa
realnim elektro hidrauličnim aktuatorom i definisana je konfiguracija
elektro hidrauličnog aktuatora koja rešava problem zakretanja mlaznika oko
tačke veze sa aktuatorom posle aksijalnog pomeranja fleksibilne veze na početku
rada raketnog motora. | Design of actuation systems, especially electro hydraulics systems, has been subject of
research in the past decades, we can say almost for 70 years, when started the
development of this field of technology to the needs of military aviation at the end of
the Second World War. Research has particularly intense since the beginning of the
widespread use of computers, when they created the conditions for the implementation
of complex mathematical algorithms form. Then they created the conditions for the
implementation of the existing control algorithms with previous experience within the
analogue techniques and the development of a large number of additional algorithmic
solutions.
In this thesis we developed a specific methodology for the engineering design of the
actuator for thrust vector control of rocket engine with flexible nozzle based on
theoretic analysis with elements of the axiomatic approach, which should facilitate the
work of the designer of this class of actuating systems. The result of extensive
systematization is prepared theoretical basis for consideration of the flexible nozzle as a
specific type of structural load of actuators, with elements of positioning type and
inertial type loads. Within the research work in the thesis, the focus is the description of
elastic load, selection of the configuration of the electro hydraulic actuators, basic linear
and nonlinear mathematical models, criteria for the selection of control algorithms and
assesses the actual problem of non-modeled dynamics actuating systems.
With previous theoretical analysis, the control algorithm has been synthesized based on
off-line identification, which is checked in the simulator with real electro hydraulic
actuator and is defined the configuration of electro hydraulic actuator that solves the
problem of nozzle swivel around point of connection with an actuator after the axial
displacement of flexible connections at rocket motor starting phase. | true |
Integrisani model upravljanja prostorno dislociranim preduzećima | Integrated management model for companies with multiple locations. | Naucni cilj istraživackog problema obuhvata problematiku preduzeća sa stanovištva većeg
broja lokacija, organizacionih jedininica, kontrole i procesa unutar njih. Eksperimetalni deo
istraživanja obavljen je u kompaniji „Omni Surfaces“ lociranoj u Severnoj Americi, tačnije u tri
grada: Toronto (Ontario, Kanada), Edmonton (Alberta, Kanada) i Hjuston (Texas, USA).
Značaj istraživanja se ogleda se u stalnoj potrebi za iznalaženjem najboljeg rešenja procesa
upravljanja prostorno dislociranim preduzećima, kako bi se obezbedio maksimalan profit, uz
istovremeni opstanak i razvoj preduzeća.. Sinhronizacija funkcionisanja procesa sa jedne
strane, pravovremeno razumevanje potreba potrošača i prava strategija, sa druge strane, jesu
ključni zahtevi pri razvoju integrisanog modela upravljanja prostorno dislociranim
preduzećima.
Predmet doktorske disertacije je istraživanje i razvoj integrisanog modela upravljanja prostorno
dislociranim preduzećima koji u sebi imati najbolje elemente do sada prepoznate u praksi.
Upravljanje prostorno dislociranim preduzecima za krajnji cilj ima projektovanje modela koji
će objediniti sve organizacione jedinice u jednu celinu, koja će sinhronizovanim radom
odgovarati na potrebe potrošača i praviti profit u granicama očekivanja na svim lokacijama.
Fokusom na potrošača, konkurenciju, profit, fleksibilnost preduzeća i brzi odgovor na potrebe
potrošača, sa pravim proizvodom i u pravo vreme, model ce moći opstati duži niz godina.
Razvojem integrisanog modela upravljanja prostorno dislociranim preduzećima postignut je cilj
disetacije. Model je testiran i primenjen u kompaniji Omni Surfaces. Process prikupljanja
podataka, analize, razvoja, omogućio je razvoj modela koji će biti lako prilagodljiv i premenjiv
u svetu biznisa, u preduzećima koji se bave distribucijom. Za izradu distribucionog centra i
modela upravljanja, uglavnom se koriste primeri iz sličnih centara ili literature u kojoj su
organizacija i procesi generalizovani. Biznis koji se bavi distribucijom ima potrebu za
modelom koji će u sebi sadržati najbolje procese i organizaciju do sada prepoznatu u praksi.
Sprovedena istraživanja ovog kompleksnog problema, na bazi višekriterijumske optimizacije,
stvorio je povoljne uslove za projektovanje integrisanog modela upravljanja prostorno
dislociranim preduzećima. Ovaj model treba da obezbedi optimalni protok robe, uz minimalne
troškove i maksimalni profit. Za većinu kompanija iznalaženje i prihavatanje ovakvog modela
predstavlja važan deo strategije korporacije.
Rezultat sprovedenog istraživanja, omogućava novi pristup razmišljanja u smeru razvoja
integrisanog modela upravljanja prostorno dislociranim preduzećima, gde fukus treba da bude
na konkurentskoj prednosti i pravljnju profita dugoročno gledano. Isto tako, značaj je u
fleksibilnosti i adaptivnosti modela, kao i naglašenoj važnosti stalnog traženja boljih rešenja i
unapređenja poslovanja u prostorno dislociranim preduzećima.
Naučna oblast:
Naučna oblast – mašinstvo; Uža naučna oblast – industrijsko inženjerstvo | The scientific goal related to research includes problem that company has from the base point
of multiple locations, organizational units, quality control and inside processes. Experimental
part of research was performed in the company „Omni Surfaces“ located in North America
more accurately in three towns: Toronto (Ontario, Canada), Edmonton (Alberta, Kanada) and
Houston (Texas, USA). The importance of research is in continious need for finding the best
solution related to process of management for companies with multiple locations which will
provide maximum profit with maintaining survival and growth of company. Sinchronization
and functioning of all the processes from one side and just understanding consumer needs in
the right time, correct strategy from the other side, are the key requests during the development
of integrated management model for companies with multiple locations.
The main objective for doctoral thesis is research and development of integrated management
model for companies wiht multiple locations which will contain the best elements so far
recognized in industry. The management of companies wiht multiple locations for the end goal
has design of model which will combain all organizational units in one whole, which will in
sinchronical way give response on customer demands and make expected profit on all
locations. With customer focus, competition, profit, company flexibility and quick response on
customer demands with correct product in right time, model will be able to survive for many
years.
With development of integrated management model for companies wiht multiple locations, the
goal of doctoral thesis was reached. Model was tested and implemented in company Omni
Surfaces. The proces for collecting information, analysing, design, provided the development
of model which will be easy to adjust and apply in a business world and distribution
companies. In practical terms, to develop distribution cente examples of models that are widely
available will be used and have some similarities or literature which can referenced where
organization and processes are generalized. Distribution business has a need for model which
will have the best processes and organization so far recognized in distribution. Conducted
research of this complex problem and the base of multicriteria optimization, created good
conditions for design integrated model for management of companies with multiple locations.
This model needs to provide optimal product flow, with minimal cost and maximum profit. For
majority of companies to find and accept this model is important strategic part.
Result of the research, provides new approach of thinking in direction of development
integrated model for management of companies with multiple locations, where focus need to be
on competition and creating profit for the long term. In the same time, important is in flexibility
and adaptibility for the model while looking for the continious improvement in all aspects of
the business related to companies with multiple locations.
Research area:
Research area – mechanical engineering, Narrow research area – industrial engineering | true |
Numeričko modeliranje delova strukture letelice od višeslojnih kompozitnih materijala u području geometrijske nelinearnosti | Numerical modeling of aircraft structural parts made of laminated composite materials in the area of geometrical nonlinear behavior | Cilj istraživanja je uspostavljanje pogodne numeričke procedure za određivanje
čvrstoće i krutosti glavnog stajnog trapa Taktičke bespilotne letelice Pegaz.
Glavni stajni trap je tipa gibnja izrađenog od višeslojnih kompozitnih
materijala, karbona i stakla, i predstavlja jedan od najosetljivijih delova
letelice. Za određivanje pomeranja i raspodele napona u gibnju je korišćena
metoda konačnih elemenata (MKE). Ponašanje gibnja, pod dejstvom opterećenja,
zalazi u oblast geometrijski nelinearnih problema i pri modeliranju je
korišćen nelinearni tip analize. Mehaničke karakteristike materijala koji su
korišćeni za izradu gibnja su određene eksperimentalno. Radi verifikacije
rezultata dobijenih numeričkim putem gibanj je ispitan eksperimentalno.
Rezultati pomeranja kao i čvrstoća dobijeni eksperimentalnim putem su
upoređeni sa numerički dobijenim rezultatima i postignuto je dobro slaganje.
Radom je uspostavljen pouzdan i efikasan numerički pristup proračuna
strukturalnih elemenata izrađenih od kompozita čije ponašanje ulazi u
područje geometrijske nelinearnosti. | The goal of this research is to establish a suitable numerical procedure, for determining
the strength and stiffness of the main landing gear, of the Tactical unmanned aerial
vehicle, Pegaz. The main landing gear is of the leaf spring type and is made of layers of
Carbon and Glass composite materials, and represents one of the most sensitive parts of
UAV. For determining displacement and stress distribution in the leaf spring, the Finite
Element analysis (FEA) was performed. Leaf spring behavior is geometrically
nonlinear; therefore a nonlinear type of analysis was performed. Mechanical properties
of the composite materials used for the leaf spring was experimentally determined. To
verify the numerical results, experimental tests on leaf spring were performed.
Experimental results of displacement and strength were compared with the numerical
results, and a strong correlation was found. This work establishes a reliable and
effective numerical approach for the calculation of structural elements made from a
composite material, whose behavior is geometrically nonlinear. | true |
Opto-magnetne karakteristike polimernih materijala za kontaktna sočiva sa različitim koncentracijama nanomaterijala | Opto-magnetic characteristics of polymer materials for contact lenses with different concentrations of nanomaterials. | Fulereni i njihovi derivati imaju značajnu osobinu da istovremeno poseduju i paramagnetna i dijamagnetna svojstva zahvaljujući rasporedu ugljenikovih atoma u petouglove i šestouglove. Kada se fulereni ili fuleroli nađu u polimernim materijalima njihova magnetna svojstva će uticati na magnetna svojstva polimera. Svrha dodavanja fulerola u smešu monomera pa zatim njihova polimerizacija je modifikacija postojećih materijala za meka kontaktna sočiva sa poboljšanim optičkim i mehaničkim karakteristikama. Određivanjem vrednosti remanentne magnetizacije može se sagledati uticaj dodatog fulerola na magnetne osobine polimernog materijala, a uz pomoć opto- magnetnog spektra se mogu odrediti paramagnetna i dijamagnetna svojstva materijala. Cilj je da se pokažu razlike u magnetnim osobinama materijala koje utiču na biološko tkivo pre i posle spoljašnjih uticaja različitih vrsta svetlosti kao što su: bela difuzna, bela polarizovana i ultraljubičasta svetlost. Pored toga određen i je uticaj biološkog sistema (čoveka) na magnetne osobine materijala. Očekivani rezultati bi pokazali kako se menjaju opto-magnetna svojstva nanofotoničnih materijala pod različitim spoljašnjim uticajima i kakav je uticaj inkorporiranog fulerola u polimerne materijale. Materijali su sintetisani ugrađivanjem fulerola C60(OH)24 u komercijalni materijal za meka kontaktna sočiva (Definitive74 koje je napravila kompanija Contamac, Velika Britanija). Za ova istraživanja upotrebljene su tri različite koncentracije fulerola: 0,003%, 0,010% i 0,015%. Na taj način su dobijena tri različita materijala za meka kontaktna sočiva, a četvrti materijal, standardni, upotrebljen je kao referentni uzorak. Za istraživanja je korišćen uređaj za merenje remanentne magnetizacije JR-6A kao i opto-magnetna imidžing spektroskopija (OMIS). | Fullerene and its derivatives are specific for having both paramagnetic and diamagnetic properties since carbon atoms are structured into pentagons and hexagons. Fullerenes and fullerols in polymer materials affect magnetic properties of those materials. The purpose of incorporating fullerol into monomer compound and their polymerization was the modification of existing materials for soft contact lenses with improved optical and mechanical characteristics. By measuring remanent magnetization it is possible to establish the influence of added fullerol on magnetic properties of polymer material and by opto-magnetic spectrum it is possible to define paramagnetic and diamagnetic properties of materials. The goal is to show the deferences in magnetic properties of materials before and after external influences of different types of light sources: white, polarized and ultraviolet light because magnetic material has an influence on biological tissue. The influence of biological factor (human being) on magnetic properties of materials was measured as well. The results will show the changes of opto-magnetic properties of nanophotonic materials under different external influences and the affect of incorporated fullerol in polymer material. The materials are synthesized by incorporating fullerol C60(OH)24 into commercial material for soft contact lenses (Definitive74) made by Contamac, Great Britain. Three different concentrations are used: 0.003%, 0.01% i 0.015%. Three materials for soft contact lenses have been synthesized and the fourth one, the basic material, used as a reference sample. Spinner magnetometer JR-6A and Opto-magnetic imaging spectroscopy were used in this investigation. | false |
Predviđanje potrošnje KGH sistema primenom metoda veštačke inteligencije | S obzirom da je sektor zgradarstva u Evropi odgovoran za 40% ukupne potrošnje energije, kao i za 36% ukupne emisije SO2, energertska efikasnost, a samim tim i analiza potrošnje energije su teme od velikog značaja... | Due to the fact that in Europe buildings account for 40% of total energy use and 36% of total CO2 emission estimation or prediction of building energy consumption is lately topic of greatest interest. This research filed involves various scientific domains. The main idea of this dissertation is to investigate application of artificial intelligence in building energy use prediction. In the statistical (data-driven) approach it is required that the input and output variables are known and measured, and the development of the “black box” model consists in determination of a mathematical description of the relationship between the independent variables and the dependent one... | true |
|
Upravljački sistem otvorene arhitekture rekonfigurabilnih robotskih ćelija za obradu | An open architecture control system for reconfigurable robotic machining cells | U radu je prikazan deo rezultata istraživanja u oblasti razvoja
rekonfigurabilnih obradnih sistema na bazi robota za obradu delova od
mekših materijala niže i srednje klase tačnosti, koja su obuhvatila
rešavanje problema složenosti programiranja robota za obradu i
nezadovoljavajuće tačnosti obrade usled statičke popustljivosti robota.
Složenost programiranja robota za obradu je prepoznata kao glavni
ograničavajući faktor za širu primenu robota u obradi rezanjem.
Postavljajući u fokus istraživanja rešavanje ovog problema, autor je pošao
od ideje da se postojeći CAD/CAM sistemi mogu koristiti za programiranje
robota u G-kôdu za višeosnu obradu rezanjem. Postavkom koncepta
rekonfigurabilne ćelije na bazi robota koja emulira 5-osnu mašinu alatku
i razvojem metoda generalizovanog kinematičkog modeliranja obradnih
ćelija na bazi robota, stvorene su osnove za razvoj rekonfigurabilnog
sistema upravljanja sa programiranjem obrade u G-kôdu. Na bazi ovih
rezultata
postavljena
su
dva
metoda
razvoja
rekonfigurabilnog
upravljačkog sistema: (i) metod na bazi primene gotovih hardverskih i
softverskih sistema otvorene arhitekture i (ii) metod na bazi primene
softverskih alata i hardverskih tehnologija otvorene arhitekture uz
razvoj algoritama upravljanja. Razvojem eksperimentalnih rekonfigura-
bilnih upravljačkih sistema prema postavljenim metodima, kao i eksperi-
mentalnom verifikacijom dobijenih rezultata, potvrđeno je da se postojeći
CAD/CAM sistemi mogu koristiti za programiranje robota u G-kôdu za
višeosnu obradu rezanjem. Dobijeni rezultati potvrđuju da je moguć razvoj
rekonfigurabilnih robotskih ćelija za obradu i upravljačkih sistema, koji
se mogu rekonfigurisati i od strane korisnika. | The doctoral dissertation presents part of the research in the sphere of
reconfigurable robot-based machining systems for machining parts from softer
materials of lower and medium accuracy grade. The research involves solving the
problem of complexity of robot programming for machining and unsatisfactory
machining accuracy due to robot static compliance. The complexity of robot
programming for machining is identified as a major limiting factor for wider robot
applications in cutting. Setting up the solution of this problem in the focus of
research, the author commences from the idea that the existing CAD/CAM systems
can be used for robot programming in G-code for multi-axis cutting applications.
Formulating the concept of robot-based reconfigurable cell that emulates a 5-axis
machine tool and developing the method of generalized kinematic modelling of
robot-based machining cells, the author has created a basis for developing the
reconfigurable control system with G-code machining programming. The obtained
results were used to set up two methods for developing reconfigurable control
system: (i) a method based on the application of ready open architecture hardware
and software systems, and (ii) a method based on the application of software tools
and open architecture hardware technologies, with control algorithms
development. The development of experimental reconfigurable control systems
according to the set up methods, as well as the experimental verification of the
obtained results have confirmed that the existing CAD/CAM systems can be
employed for robot programming in G-code for multi-axis cutting applications. The
obtained results confirm the possibility of developing reconfigurable robotic
machining cells and control systems, which can be reconfigured by the user as
well. | true |
Termodinamički procesi odstranjivanja soli iz morske vode | Термодинамички процеси одстрањивања соли из морске воде | Predmet rada u ovoj disertaciji je istraživanje termodinamičkih
procesa desalinizacije morske vode metodom reverzibilne osmoze. Ovim
istraživanjem razvijeni su modeli zapreminskog protoka prečišćene vode,
potrošnje električne energije i ukupnih troškova procesa reverzibilne osmoze
u zavisnosti od radnih režima procesa: transmembranskog pritiska,
koncetracije soli morske vode, temperature morske vode, stepena korisnosti
procesa i karakteristika membranske propustljivosti. Utvrđene su teorijske
optimalne vrednosti radnih režima procesa, kojima se postiže minimalna
potrošnja energije i minimalni ukupni troškovi odstranjivanja soli iz morske
vode. U cilju verifikacije postavljenog modela, osmišljeno je i izrađeno
laboratorijsko postrojenje reverzibilne osmoze vode. Korišćene su tri vrste
membranskih
modula
različitih
svojstava
propustljivosti
i
stepena
odstranjivanja soli. Odabrani membranski moduli podvrgnuti su radnim
režimima transmembranskog pritiska vode u opsegu
32⋅105
do
55⋅105
Pa,
koncentraciji rastvorenih materija u morskoj vodi u opsegu 27500 do 40000 mg/l
(TDS), temperaturi morske vode u opsegu 15ºC do 30ºC i stepenom korisnosti
procesa u opsegu od 42 do 51%. Rezultati istraživanja potvrdili su da
koncentracija rastvorenih materija u morskoj vodi i stepen korisnosti procesa
imaju značajan uticaj na potrošnju energije sistema, dok temperatura morske
vode značajno utiče na kvalitet prečišćene vode. Ustanovljeno je da se
pravilnim odabirom svojstava membranskih modula, konfiguracije membranskih
elemenata i radnih režima, može uticati na smanjenje potrošnje energije po
zapremini prečišćene vode. Verifikacija dobijenih rezultata izvršena je
poređenjem
rezultata
sopstvenog
modela
sa
rezultatima
sopstvenog
eksperimentalnog istraživanja kao i sa modelima drugih autora. U cilju
dodatnog smanjivanja energetskih zahteva prikazani su aspekti integrisanja
sistema reverzibilne osmoze vode sa fotonaponskim ćelijama. | The motivation of the research presented in this thesis was to investigate
processes that appears during the desalination of seawater by reverse osmosis treatment.
This research developed thermodynamic models which describes the influence of the
following process operational parameters on the permeate water flux and energy
consumption of seawater reverse osmosis systems: feed water pressure, feed water
salinity, feed water temperature, recovery ratio and membrane permeability
performance. Optimal operational conditions for the theoretical minimum energy
consumption and minimum capital cost were determined. Laboratory pilot reverse
osmosis skid was designed and built in order to achieve and measure all relevant reverse
osmosis process parameters. Three types of membrane modules with different
permeability and salt rejection properties and was tested. The chosen membrane
modules were subjected to the operational parameters: feed water pressure in range
32⋅105
to
55⋅105
Pa, feed water stream salt concentration in range 27500 to 40000 mg/l
(TDS), feed water temperature in range 15ºC to 30ºC and recovery rate of the system in
range 42 to 51%. The results confirmed that the salt concentration of feed water and
recovery rate have significant impacts on the energy consumption of the system, while
on the other side the temperature of feed water significantly affects the quality of
permeate water. It was discovered that appropriate selection of membrane modules,
configuration of membrane elements and operating parameters could increase system
energy efficiency and reduce specific energy consumption of produced permeate water
volume. The results of thermodynamic model equation were compared with the
experimental results and with the models of the other authors in order to be verified.
Aspects of the integration of reversible osmosis water system with photovoltaic cells
with purpose of further optimizing the energy consumption was presented. | true |
Prilog matematičkom modeliranju i dinamičkoj analizi jednog mehatroničkog sistema upravljanja | Contribution to mathematical modeling and dynamic analysis of a mechatronic system of control | Ova doktorska disertacija daje savremen i originalan pristup istraživanju i
doprinos aktuelnim metodama proučavanja dinamičkog ponašanja i upravljanja
jednog dela mehatroničkog sistema – kriogene ekspanzione turbine u procesu
proizvodnje tehničkih kriogenih gasova. Razvijen je unapređeni matematički
model kriogene ekspanzione turbine, kao objekta automatskog upravljanja, čime je
omogućena i kvalitativna i kvantitativna analiza njegovih statičkih i
dinamičkih karakteristika. U cilju kvalitetnijeg modeliranja uticaja pasivnog
momenta u okviru određivanja jednačine polja obrtanja rotora ekspanzione
kriogene turbine on je modeliran i uveden imajući u vidu efekte stišljivosti
i viskoznosti kriogenog fluida primenom računa necelog reda. Zatim je
sproveden postupak dobijanja linearizovanog matematičkog modela ekspanzione
turbine primenom konkretnih vrednosti koeficijenata u diferencijalnim
jednačinama ponašanja za dati, usvojeni nominalni radni režim rada
ekspanzione turbine. Na osnovu odskočnog odziva relativne promene
temperature na izlazu potvrđena je verodostojnost matematičkog modela
ekspanzione turbine kao i autentičnost istog.
Razvijen je i predložen originalni optimizacioni algoritam, celog i necelog
reda primenom genetskih algoritama kojim je postignuto decentralizovano
multivarijabilno optimalno upravljanje datim kriogenim mehatroničkim
objektom. Primenjena optimizaciona metoda se ovde fokusira u okviru
kriterijuma optimalnosti na smanjenje preskoka, vreme smirenja i minimizaciju
integralne greške. Sprovedene simulacije u vremenskom domenu pokazuju bolje
performanse optimalnog PI
β D
α regulatora necelog reda u odnosu na klasični
optimalni PID regulator. Takođe, sprovedeno je ispitivanje robusnosti
sugerisanog naprednog decentralizovanog upravljanja, gde su sada poremećaji
predstavljeni u vidu relativne promene ulaznih temperatura dve struje
gasovitog vazduha. Isto tako, razvijeni novi multivarijabilni upravljački
sistem na bazi novih koncepata i algoritama upravljanja omogućavaju sada da se
dobiju znatno bolje performanse datog kriogenog mehatroničkog sistema
upravljanja i veću fleksibilnost u pogledu prelaska na nove radne režime.
Na bazi strogo postavljenih zahteva sintetizovan je novi orginalni analitički
multivarijabilni PID regulator celog reda i povezan sa datim mehatroničkim
objektom upravljanja u sistem u zatvorenom kolu dejstava. Ovde je („Multiple inputs
– multiple outputs“, MIMO) sistem dat sa dva ulaza i dva izlaza poznati i kao
(TITO) sistemi upravljanja. Prvo je primenjeno rasprezanje sistema korišćenjem
adekvatnog dinamičkog dekuplera, a zatim je sprovedena sinteza analitičkog
regulatora celog reda u funkciji jednog slobodnog parametra λ . Glavna ideja
ovog upravljačkog sistema je određivanje analitičkih izraza za koeficijente
proporcionalnog/diferencijalnog/ integralnog dejstva u funkciji slobodnog
parametra λ uzimajući u obzir i komplementarnu funkciju osetljivosti u cilju
potiskivanja poremećaja. U daljem radu, za identične zahteve rada kriogenog
procesa mešanja dva gasovitih vazdušnih tokova strujanja ispred ekspanzione
turbine, izvršena je sinteza novog, složenog PID regulatora necelog reda, uz
korišćenje parametarske metode D-razlaganja i koji je integrisan u odgovarajući
sistem regulisanja. Skupom od tri podešljiva parametra (od četiri moguća) za
koje je razmatrani sistem stabilan, određene su i odgovarajuće oblasti
(relativne) stabilnosti sistema u prostoru datih parametara. Pri tome
ispitane su sve moguće kombinacije parametara, što je i ilustrovano i 3D
grafičkim prikazom oblasti stabilnosti za sve vrednosti necelog reda u
intervalu od nula do jedan u parametarskom prostoru odnosno odgovarajućim
konturnim prikazom istog. Kao rezultat u prostoru podešljivih parametara
dobijene su odgovarajuće oblasti oivičene otvorenim ili zatvorenim konturama
koje predstavljaju potencijalne oblasti stabilnosti. Posebno, u cilju provere
domena stabilnosti uočena je jedna oblast u parametarskoj ravni a za jednu
fiksiranu vrednost parametra necelog reda tako da su primenom simulacije
verifikovani prethodno dobijeni rezultati što je i ilustrovano na slikama
gde su prikazani impulsni odzivi datog sistema upravljanja. | This doctoral thesis provides a modern and original research approach and unique
contribution to the current methods of studying of dynamic behavior and control of one
mechatronic system part - cryogenic expansion turbine in the process of technical
cryogenic gases production. An improved mathematical model of cryogenic expansion
turbine as automatic controlled object is developed and it offers both qualitative and
quantitative analysis of system static and dynamic characteristics. In order to improve
the modeling of passive torque impact within the field equations for determining
rotation of cryogenic expansion turbine this model is implemented taking into account
the effects of compressibility and viscosity of cryogenic fluid by applying a fractional-
order system. The procedure is carried out to obtain a linear mathematical model of the
expansion turbine using concrete values of the coefficients of differential equations for a
given system behavior in assumed expansion turbine nominal operating mode. Based on
the step response of the relative temperature change at turbine outlet the credibility as
well as authenticity of expansion turbine mathematical model is confirmed.
An original optimization algorithm of whole-number and fractional order is
proposed and developed by using of genetic algorithms which enabled decentralized
multivariable optimal control of cryogenic mechatronic object. Applied optimization
method uses optimum criterion to focus on the overshooting, reset time and integral
error minimization. Conducted time domain simulations show better performance of
optimal fractional order PIβDα controller compared to the classical optimal PID
controller. Further a survey is carried out to determine the robustness of suggested
advanced decentralized control, where an input disturbances are now represented as a
relative change of input temperatures of two gaseous air streams. A newly developed
multivariable control system, based on a new concepts and control algorithms, now
allow obtaining better performances of the cryogenic mechatronic control system and
greater flexibility in terms of switching to new operating modes.
Starting with a strict demands, new original analytical multivariable PID integer
order regulator is developed and associated with a given mechatronic object control
system in a closed loop system. Here the "Multiple inputs - multiple outputs" (MIMO)
system is set for two inputs and two outputs, also known as TITO system control. First,
a system decoupling is performed using an adequate dynamic decoupler and then a
synthesis of analytical whole-number order regulator is applied as a function of one free
parameter λ. The main idea of this control system is determination of analytical
expressions of proportional/differential/integral gain coefficients as a function of one
free parameter λ taking into account the complementary sensitivity function aiming to
suppress input disorder.
Further, for identical working requirements of cryogenic mixing process of two
gaseous air streams in front of the expansion turbine, the synthesis of new and complex
fractional order PID controller is implemented, using parametric methods of D-
decomposition, and then integrated in the appropriate regulation system. Using a set of
three adjustable parameters (out of four available), which are supposed to keep the
system stable, it is determined an appropriate field of relative system stability in the
given parameter space. For that purpose all the possible parameter combinations are
examined, which is illustrated in a 3D graphic-view of stability area for all values of
fractional order in the interval from zero to one in the given parameter space or its
corresponding contour-view. As a result, in the space of adjustable parameters, the
corresponding area bordered by open or closed contours are obtained, which represent
potential areas of stability. In particular, in order to verify the domain of stability, one
area in the parameter space is chosen, for a fixed value of the fractional order parameter,
so that the application of simulation could verify previously obtained results which is
illustrated in the figures presenting step response of a given control system. | true |
Procesi sušenja lignita sa velikim sadržajem vlage u nepokretnom i fluidizovanom sloju | Drying processes of lignites with high moisture content in packed and fluidized bed | Uklanjanje vlage iz niskokvalitetnih ugljeva se smatra važnim postupkom
poboljšanja kvaliteta uglja. U radu je prikazan pregled trenutnog stanja
tehnologija oplemenjivanja niskokvalitetnih ugljeva, sa posebnim naglaskom na
procese sušenja kao i odstranjivanja vlage (u tečnom stanju).
Da bi se izračunali značajni parametri procesa uklanjanja vlage razvijen je i
predstavljen model konvektivnog sušenja uglja u fluidizovanom sloju, zasnovan
na dvofaznom modelu mehurastog fluidizovanog sloja sa gasom i česticama u
suspenzionoj fazi i gasom u mehurastoj fazi. Osnovna koncepcija razvijenog
modela je da se proces sušenja u suspenzionoj fazi razmatra kao za nepokretni
sloj čestica, korišćenjem koncepta "koeficijent sušenja", pri čemu se vrši
proračun za elementarne slojeve (zapremine) i uopštava za ceo sloj čestica.
Mešanje čestica koje se javlja u fluidizovanom sloju uračunava se preko
difuzionog člana u diferencijalnim jednačinama. Toplotna provodljivost
nepokretnog sloja koju su definisali Zehner, Bauer i Schlünder je korišćena za
definisanje mehanizama prenosa toplote koji se javljaju u suspenzionoj fazi
fluidizovanog sloja. Diskretizacija sistema diferencijalnih jednačina
izvršena je numeričkom metodom kontrolnih zapremina. Dobijeni sistem
linearizovanih algebarskih jednačina je rešavan pomoću TDMA algoritma (Tri-
Dijagonalni Matrični Algoritam).
Relacije zavisne od materijala (prenos supstancije unutar čvrste faze,
ravnotežno stanje vlage između gasne i čvrste faze), koje se odnose na
odgovarajuću
vrstu
uglja
(lignit
Kolubara),
dobijene
su
prethodnim
istraživanjima.
Sažetak
strana V
Izvršene su dve serije eksperimenta u fluidizovanom sloju i jedna serija u
nepokretnom sloju. Dobijen je potpuno novi set eksperimentalnih rezultata koji
je uspešno iskorišćen za validaciju modela.
Poređenjem rezultata dobijenih numeričkom simulacijom i eksperimentom,
kao i rezultata drugih autora iz dostupne literature, ustanovljeno je dobro
slaganje.
Uticaj veličine čestica na kinetiku sušenja ispitivanih malih frakcija
lignita Kolubara nije jasno izražen. Povećanjem temperature i ulazne brzine
vazduha proces sušenja lignita se značajno ubrzava, što je u slučaju sušenja u
fluidizovanom sloju najviše izraženo.
Ovim
pristupom
istraživanja
je
moguće,
izvođenjem
jednostavnih
eksperimenata procesa sušenja u nepokretnom sloju, proračunavati procese
sušenja u fluidizovanom sloju. | Removal of moisture from low-rank coals is deemed an important quality upgrading
method. An overview of the current status of low-rank coal upgrading technologies is
presented in the paper, particularly with respect to drying and dewatering procedures.
In order to calculate the significant parameters of the moisture removal process, a
model of convective coal drying in a fluid bed, based on the two-phase bubbling
fluidization model with gas and particles in suspension phase and gas in bubbling phase,
is developed and presented. Basic assumption of the model is that the drying process in
suspension phase is considered as for packed bed of particles by applying concept
"drying coefficient", where the calculation is performed for elementary layers (volumes)
and generalized for the entire bed of particles. The mixing of particles is calculated by
means of diffusion term in the differntial equations. Effective thermal conductivity of
the packed bed as defined by Zehner/Bauer/Schlünder is used to define heat transfer
mechanisms occurring in the suspension phase of the fluid bed. A control volume
numerical method is used for discretization of the differntial equations. Discretization
equations have been solved by means of TriDiagonal-Matrix Algorithm.
Product-specific data (intraparticle substance transfer, gas-solid moisture
equilibrium) related to the particular coal variety addressed here (Kolubara lignite) are
obtained through preliminary investigations.
Тwo series of experimens in fluidized bed and one series in packed bed were
performed. A completely new set of experimental results obtained has been successfully
used to validate the model additionally.
Comparison of obtained numerical simulation results and experimental results and
results of other authors from available literature have shown a good agreement.
Abstract
страна VII
The influence of particle size on the drying kinetics of investigated small faction of
Kolubara lignite is not clearly expressed. With the increase of temperature and inlet air
velocity drying process of lignite is considerably faster, which is highly pronounced in
the case of drying in a fluidized bed.
With this approach of research is possible, on the basis of simple experiments of
drying processes in a packed bed, to calculate the drying processes in a fluidized bed. | true |
Veštačka inteligencija u projektovanju inteligentnih tehnoloških sistema | Design of intelligent manufacturing systems by using artificial intelligence | Intenzivan razvoj krajem osamdesetih, tokom devedesetih godina 20. veka i posebno posle 2000. godina, a koji je definitivno uspostavio i novu oblast istraživanja u proizvodnom inženjerstvu pod nazivom inteligentni tehnološki sistemi, ukazuje na pozitivan trend u pravcu ostvarivanja novih proizvodnih tehnologija u 21. veku. U vremenu kada je automatizacija proizvodnje gotovo dostigla svoj trenutni maksimum, tehnološka migracija od fleksibilnih ka inteligentnim tehnološkim sistemima i zadovoljavanje sve većih potreba globalnog tržišta ostvaruje se novim, multidisciplinarnim pristupom, baziranim na primeni naprednih biološki inspirisanih paradigmi 21. veka. Projektovanje tehnoloških procesa, terminiranje tehnoloških procesa, kao i terminiranje transportnih sredstava su među tri najvažnije funkcije inteligentnih tehnoloških sistema. Varijantnost u pogledu tehnoloških operacija obrade dela, kao i u pogledu alternativnih proizvodnih resursa (mašina alatki, alata, orijentacija alata), utiče na to da najveći broj delova u savremenim tehnološkim sistemima može imati više alternativnih tehnoloških procesa obrade. Iz tog razloga, određivanje optimalnih tehnoloških procesa obrade delova predstavlja jedan od najvažnijih ciljeva u ovoj naučnoj oblasti istraživanja. Kao i projektovanje tehnoloških procesa, terminiranje fleksibilnih tehnoloških procesa sa terminiranjem transportnih sredstava pripada klasi nedeterminističkih polinomnih problema, pa je stoga fokus istraživanja u okviru predmetne doktorske disertacije usmeren na razvoj biološki inspirisanih tehnika veštačke inteligencije u optimizaciji funkcija inteligentnih tehnoloških sistema, a u cilju povećanja njihove proizvodnosti, efikasnosti i ekonomičnosti... | At the beginning of the 21st century, a methodology that provides technological migration from flexible manufacturing systems to intelligent manufacturing systems is definitely based on biologically inspired methods. Process planning, scheduling and scheduling of internal transport systems (mobile robot) belong to most important functions of intelligent manufacturing systems. A variety of manufacturing operations together with a variety of alternative manufacturing resources (machine tools, cutting tools, tool access directions, etc.) provide that most jobs in the modern manufacturing systems may have a large number of alternative process plans. For that reason, obtaining an optimal process plan according to all alternative manufacturing resources as well as alternative operations has become a very important task in flexible process planning problem research. As process planning, scheduling function also belongs to NP hard (non deterministic polynomial problem) which means that time exponentially increases with the increase of alternative machine tools, tools and TADs. Therefore, development of biologically inspired algorithms for optimization of proposed functions is the main focus of research efforts in this thesis. The doctoral dissertation is related to the implementation of three methodologies for conceptual design of intelligent manufacturing systems: axiomatic design theory is used for conceptual design of material transport which includes transport of raw material, goods and parts; inventive principles of TRIZ methodology are used as effective tool to define, analyze and solve integration problems at the conceptual design phase and multi-agent methodology is used to facilitate integration of manufacturing functions. The doctoral dissertation is related to the development and experimental verification of 6 novel optimization algorithms for process planning: (i) genetic algorithms - GA algorithm (section 6.1), (ii) simulated annealing - SA (section 6.2), (iii) hybrid GA-SA (section 6.3), (iv) modified particle swarm optimization algorithm - mPSO (section 6.4), (v) chaotic particle swarm optimization algorithm - cPSO... | false |
Uticaj koncentracije eksploatacionih čestica nečistoća na radne karakteristike kotrljajnih ležaja | Explotational contamination particles concentration influence on rolling bearing's operational characteristics | Informacije iz stručne literature, kao i iskustveni podaci, pokazuju da
veliki procenat energetskih gubitaka termoelektrana potiče od sistema
trakastih transportera i njihovih ključnih komponenti – transportnih
(nosećih) valjaka. Zato su upravo ovi sklopovi, čija je funkcija da prenesu
opterećenje usled mase transportne trake i transportovanog tereta na noseći
ram, izabrani za objekat istraživanja disertacije.
Sa ciljem povećanja pouzdanosti, i smanjenja finansijskih i energetskih
gubitaka uzrokovanih neplaniranim otkazima, razvijene su nove i unapređene
postojeće eksperimentalne procedure za ispitivanje ključnih karakteristika
transportnih valjaka – objedinjene u kompleksnu eksperimentalnu metodologiju
ispitivanja.
Među razvijenim procedurama, po značaju se posebno ističe procedura za
ispitivanje radnih karakteristika kotrljajnih ležaja (kritičnih komponenti
transportnih valjaka) – pod dejstvom kontaminirajućih čestica sa površinskih
kopova uglja. Naučne hipoteze predstavljene disertacije se odnose upravo na ovu
proceduru, odnosno, naprednim statističkim metodama (primenom softverskih
paketa najnovije generacije) je pozitivno odgovoreno na pitanje da li postoje
statistički značajne zavisnosti između posmatranih radnih karakteristika
veštački kontaminiranih kotrljajnih ležaja – vibracija, temperatura i vremena
rada. Utvrđene statističke korelacije su potom implementirane u postojeću
jednačinu za proračun radijalnog zazora kotrljajnih ležaja.
Prema razvijenoj eksperimentalnoj metodologiji je ispitan veliki broj
uzoraka transportnih valjaka, različitog tipa, proizvedenih od različitih
proizvođača. Nakon analize i diskusije dobijenih rezultata, poređenjem sa
iskustvenim podacima iz prakse i rezultatima do sada realizovanih
istraživanja u predmetnoj oblasti, razvijena metodologija je uspešno
verifikovana, pa se može dalje primenjivati za procenu kvaliteta transportnih
valjaka i njihovih kotrljajnih ležaja. | Relevant literature, as well as practical experience, has shown that large
percentage of thermal power plant energy losses is caused by overland conveyor
systems and their key components – conveyor idlers (rollers). That’s the main reason
why this assemblies, with function to transfer the load from the conveyor belt and
transported material to the supporting frame, are chosen as an object of research
presented in this dissertation.
In order to improve reliability and decrease financial and energy losses due to
unplanned maintenance, a new conveyor idlers testing procedures were developed
(some of existing were improved) – and joined in complex experimental testing
methodology.
Among developed testing procedures, experimental procedure for conveyor
idler’s rolling bearings testing is the most important – because it provides the
information about the influence of exploitation contamination particles (from the open
pit coal mines) on rolling bearing’s operational characteristics. Scientific hypothesis
presented in this dissertation are related primarily to this experimental procedure. It was
confirmed that statistically significant correlations between artificially contaminated
rolling bearing’s vibrations, temperatures and time in operation could be established.
One of generated correlation was afterward implemented in existing equation for rolling
bearing’s radial clearance calculation.
Numerous samples of conveyor idlers (different in type and manufactured by
various manucturers) were tested according to the developed experimental testing
methodology. After analysis and discussion, obtained experimental results were
compared with the results presented in existing literature and with the exploitational
data. It was positively confirmed that developed experimental testing methodology
could be successfully used as a tool for conveyor idler’s quality assessment. | true |
Multidisciplinarni optimizacioni model vazduhoplovnih sistema posebne namene | Multidisciplinary optimization model of special purpose aeronautical systems | U okviru istraživanja doktorske teze je razvijen multidisciplinarni
optimizacioni model vazduhoplovnih sistema posebne namene specijalizovanih
vazduhoplovnih sistema koji predstavljaju najnaprednije sisteme koji sadrže
inovativna i tehnološki najmodernija rešenja u poređenju sa drugim
letelicama. Specijalizovani vazduhoplovni sistemi - vazduhoplovni sistemi
posebne namene mogu se razmatrati u širem i užem smislu tog pojma, pri čemu je
predmet istraživanja teze ograničen na uži smisao ovog pojma odnosno na
posebno prilagođene vazduhoplovne platforme i njihove sisteme koje imaju za
cilj ostvarivanje odgovarajuće atipične funkcionalnosti pri zadatim -
specifičnim uslovima eksploatacije.
Problem i predmet istraživanja predstavlja formiranje optimizacionog
modela koji je po svojoj prirodi multidisciplinaran i koji je ograničen ne samo
na tehnološke aspekte projektovanja već uzima u obzir parametre i faktore od
značaja za proizvodnju, eksploataciju, održavanje, ukupne troškove, odnosno
zaokružuju životni vek složenih vazduhoplovnih sistema posebne namene. | The scope of the research presented in this theses was focused on the
multidisciplinary optimization model suitable for the advanced special purpose
aeronautical systems development containing innovative and most contemporary
solutions with the respect to the other aircraft. Specialized aeronautical systems, can be
considered in the broader or narrower sense of the term, while the subject of this
research has been focused on specially adopted aircraft platforms and systems with the
specific task of achieving atypical functionality for given - specific operating
conditions.
Problem and subject of this research is focused on the optimization model
forming that is by its nature multidisciplinary and which is not limited only on
technological aspects of the design but contains other parameters and factors important
for manufacturing, exploitation, maintenance, total expenses value, encircling lifetime
of the complex special purpose aeronautical systems. | true |
Optimizacija aeroakustičnih fenomena kod uzgonskih površina | Optimization of aeroacoustic phenomena around aerodynamic surfaces | Buka čiji je uzročnik avion prilikom poletanja i sletanja je jedan od glavnih problema za ljude koji žive u okolini aerodroma... | Noise which is generated by the aircraft during the take off and landing is one of the main problems for the people who live in area around airport. | false |
Prilog razvoju metodologija predviđanja i odlučivanja primenom veštačkih neuronskih mreža | Contribution to development of methodology for prediction and decision-making by applying artificial neural networks | U radu je prikazan razvoj metodologije predviđanja i odlučivanja primenom
veštačkih neuronskih mreža. Razvijena metodologija je verifikovana na
primeru upravljanja upisom na visokoškolskim ustanovama. Neizvesnost u
procesu donošenja odluka srednjoškolaca o svom budućem profesionalnom
statusu je bio razlog opredeljenja za korišćenje veštačkih neuronskih mreža
kao paradigme veštačke inteligencije. Izvršena je uporedna analiza dobijenih
rezultata modeliranja predikcije upisa korišćenjem sistema veštačkih
neuronskih mreža i regresione analize (logistička regresija), kao i analiza
značajnosti ulaznih, prediktorskih veličina.
Sprovedeno je istraživanje na uzorku od 159 ispitanika, maturanata dve
beogradske srednje stručne škole. Kreiran je upitnik na bazi identifikovanih
faktora koji utiču na profesionalno opredeljenje srednjoškolaca. Sve
prediktorske veličine su grupisane u 9 ulaznih parametara: pol, uspeh u drugom,
trećem i četvrtom razredu srednje škole, nivo obrazovanja i radni status
roditelja,
i
finansijska
podrška
roditelja
za
nastavak
školovanja.
Profesionalno opredeljenje maturanata po završetku srednje škole grupisano je
u tri kategorije predstavljene izlaznim parametrima: posao, nastavak školovanja
na Mašinskom fakultetu, nastavak školovanja na nekom drugom fakultetu.
U daljem toku istraživanja analizirana je baza Jedinstvenog informacionog
sistema koji je u nadležnosti Ministarstva prosvete i nauke, sa posebnim
osvrtom na mogućnost implementacije podataka za potrebe razvijanja modela
predikcije upisa.
Rezultati sprovedenog istraživanja pokazuju da je primenom veštačkih
neuronskih mreža moguće predvideti broj i strukturu upisanih studenata na
visokoškolske ustanove i da su veštačke neuronske mreže uspešnije u
predviđanju od klasične statističke metode - regresione analize (logističke
regresije). Razvijeni model može da pruži podršku odlučivanju u procesu
upravljanja upisom na visokoškolske institucije. | Development of methodologies for forecasting and decision-making by applying
Artificial Neural Networks was presented is this study. An analytical predicting model
of enrollement probability was desinged with acquisition and data processing for the
target group of higher education institutions. Uncertainty in decision-making of high
school students about their future professional status was the reason why the Artificial
Neural Networks as a paradigm of artificial intelligence were used. Comparative
analysis of modeling results using Artificial Neural Networks and Regression Analysis
(Logistic Regression) was performed as well as significance analysis of input predictor
variables.
The prediction of professional choices for graduates has been verified on the sample of
159 graduates from two Belgrade VET (Vocation Education and Training) schools.
Created questionnaire was based on factors which influence the professional choice of
VET school students. Predictor variables are grouped in nine input variables: gender,
success in the second, third and fourth grades of secondary school, level of education
and work status of parents, schooling financial support. Professional choices of
graduates after finishing VET school are grouped into three output variables: job,
continuation of schooling at the Faculty of Mechanical Engineering in Belgrade or at
some other faculty.
In further research the base of the Uniform informational system from Ministry of
Education of the Republic of Serbia was analysed with special reference to the
possibility of implementing the data for developing models to predict enrollment.
Obtained results show that the application of Artificial Neural Networks can predict the
number and structure of students enrolled in higher education and that Artificial Neural
Networks are more successful in predicting than traditional statistical methods -
Regression Analysis (Logistic Regression). The developed model can provide decision
support in the process of admission to higher education institutions. | true |
Optimalno vođenje u uslovima velikih poremećaja i ograničenih performanski leta rakete | Optimal giudance in presence of high disturbances and limited performances of missile | U doktorskoj tezi je urađena analiza kretanja, vođenja i upravljanja za
koncept rakete sa ležajem odvojenim sekcijama. Ovaj koncept povećava efikasnost
stabilizacije rakete po valjanju, obzirom da se time omogućuje slobodno rotiranje krilne
sekcije a time poništava efekat povijanja struje usled komandi propinjanja i skretanja.
Kako bi se analizirao međusobni uticaj sekcija koje rotiraju oko uzdužne ose rakete
urađena je analiza sa sedam stepeni slobode DOF
7
. Na osnovu kretanja opisanog sa
sedam stepeni slobode izvedene su i funkcije prenosa valjanja koje uzimaju u obzir
viskozno trenje u ležaju između razdvojenih sekcija.
Kako je raketa za koju je rađena analiza, raketa sa kombinovanim zakonima
vođenja i to: vođenjem po trajektoriji, manuelnim vođenjem i samonavođenjem putem
slike iz televizijske glave, razvijeni su i zakoni vođenja za svaku od navedenih faza.
Posebno treba istaći modifikaciju zakona vođenja po trajektoriji koja je u disertaciji
izvršena.
Za potrebe vođenja po trajektoriji bilo je neophodno uraditi i navigacioni
algoritam. Kako je koncept rakete takav da se koriste MEMS senzori u skladu s tim je i
razvijen inerciono navigacioni algoritam za fiksnu platformu odnosno
.
SINS
U radu je razmatran uticaj spoljnih i unutrašnjih poremećaja u sistemu i spram toga je
urađena modifikacija autopilota uvođenjem adaptivnog algoritma u osnovne povratne
sprege autopilota kako bi se povećala robusnost sistema. Adaptivni algoritam primenjen
u autopilotima je uključio i modifikacije usled ograničenja u aktuatorskom sistemu. | This PhD thesis provides analyses of flight, guidance and control for dual
spin missile. Dual spin concept is used to increase efficiency of roll stabilization and to
reduce induced roll from lateral control. Flight analysis with seven degree of freedom
( DOF
7
) is performed in order to analyze interaction between sections that rotate
around missile longitudinal axis. Transfer functions for roll that include viscous friction
between separated sections are derived from flight analyses with seven degree of
freedom.
Characteristic of the missile that it has combined guidance laws: flight path
guidance, manual guidance and homing. Synthesis of individual guidance laws is
performed for every phase. One of the goals of dissertation is modification of guidance
law for flight path guidance.
It was necessary to develop the navigation algorithm for the purpose of flight
path guidance. The navigation algorithm is strapdown inertial navigation algorithm
based on usage of MEMS sensors.
In this thesis, effects of external and internal disturbances on system were
investigated which led to modification in autopilot by introducing an adaptive control
on already synthesized autopilot loop to increase the robustness of the system. An
adaptive algorithm applied to autopilots also included modifications due to limitations
in the actuator system. | true |
Istraživanje uticaja raspodele opterećenja eksploatacionih uslova na radnu sposobnost kardanovih spojnica | Investigation of the load and service conditions influence conditions influence on the cardan coupling operational capacity | Generalno posmatrano, svi mašinski sistemi se sastoje od pogonske i radne
grupe, odnosno pogonske i radne mašine. Spoj ovih mašina se ostvaruje
posebnim sklopovima, mašinskim elementima – spojnicama. Njihova osnovna
funkcija je prenošenje opterećenja i kretanja sa pogonske na radnu mašinu.
Poznato je da su spojevi najčešće najslabija karika u svakom mašinskom
sistemu. Saglasno velikom skupu različitih radnih i pogonskih mašina, sa
različitim radnim performansama, razvijen je veliki broj različitih spojnica.
Međutim, kod transportnih sredstava i drugih mašina, uslovi rada nalažu
različite međusobne položaje pogonske i radne mašine. Ime i pojam posebne
vrsta spojnica vezano je za pionire u konstrukciji ovih spojnica, slavnog
italijanskog naučnika Đerolama Kardana (Gerolamo Cardano, 1501-1576) i
Roberta Huka (Robert Hooke, 1635-1703).
Konstrukciona rešenja ovih spojnica prolazila su kroz različite faze razvoja.
Dinamika razvoja konstrukcionih rešenja ovih spojnica prikazane je u posebnom
Poglavlju 3 ove disertacije. Kardanove spojnice (kardanska vratila) su posebna
vrsta mehanizama za prenošenje obrtnog momenta, odnosno snage, koji spajaju
vratila čije se ose nalaze prostorno pod izvesnim stalnim ili u toku rada
promenljivim uglom, dozvoljavajući, pri tome, u toku vremena relativno
pomeranje. Ovo pomeranje može biti ugaono i translatorno. Glavni pokazatelji
radne sposobnosti kardanovih spojnica je njihov radni vek i stepen pouzdanosti.
Najveći uticaj na ove pokazatelje radne sposobnosti ima karakter raspodele
linijskog opterećenja kod spregnutih delova Kardanove spojnice. U cilju
rasvetljavanja fenomena raspodele linijskog opterećenja i sagledavanja stepena
kompatibilnosti između geometrijskih karakteristika spregnutih delova i
raspodela linijskih opterećenja, u disertaciji su formirani analintički i
numerički modeli pod odgovarajućim predpostavkama.
Na osnovu dobijenih rezultata je pokazano da je standardnom – postojećom
geometrijom spregnutih delova, angažovanje tačaka u korenu rukavca u
prenošenju opterećenja zanemarljivo malo, zbog izrazito neravnomerne
raspodele linijskog opterećenja. Saglasno ovoj raspodeli linijskog opterećenja
i raspodela opterećenja na istovremeno spregnute delove je neravnomerna. Ova
nepovoljna raspodela linearnog opterećenja, se može poboljšati odgovarajućom
kombinacijom
geometrijskih
parametara
spregnutih
korljajnih
delova
kadansovog krsta. Poboljšanje raspodele linijskog opterećenja, zahteva
odgovarajuću rekonstrukciju geometrije kotrljajnih delova kardanovog krsta.
U tom cilju, u ovoj Disertaciji je sprovedena detaljna analiza raspodele
opterećenja duž lijine kontakta rukavca kardanovog krsta i kotrljajnih
elemenata – iglica. Razvijeni su odgovarajući geometrijski, analitički i
numerički modeli, na osnovu kojih je moguće izvršiti optimizaciju
geometrijskih parametara radi postizanja što bolje raspodele opterećenja
kotrljajnih elemenata kardanovog krsta. | general, all mechanical systems consist of drive and driven groups, or driving and
driven machines. The connection of these machines is achieved by special joints,
machine elements - couplings. It is known that these joints are often the weakest link in
any mechanical system. Pursuant to a large set of different drive and driven machines
with different operating performance, a large number of different coupling types were
developed. However, а working conditions of transport vehicles and other machinery
require different mutual positions of the driving and operating machinery. The name
and concept of one type of couplings is related to the pioneers in the design of these
joints, the famous Italian scientist Gerolamo Cardano (1501-1576) and Robert Hooke
(1635-1703).
The designs of these couplings are passed through various stages of development. The
innovative designs development dynamics of these couplings are shown in a separate
chapter 3 of this study. Cardan joints (cardan shafts) have a large range of applications
in mechanical engineering because of the capability of transferring the load and motion
from one shaft to another with different joint angle allowing, thereby, over time relative
movement. This movement can be angular and translational.
The main indicators of functional ability of cardan coupling are their service life and
reliability. The greatest influence on these indicators of functional ability has the
character of the linear load distribution on cardan joints rolling parts. In order to shed
some more light to the phenomena of linear load distribution and correlation between
the geometric characteristics of rolling elements and the distribution of the linear load,
analytical and numerical models under appropriate assumptions are established in this
study.
The obtained results shows, that with the standard (the existing) geometry of rolling
parts, the engagement of points in root of Cardan cross jurnal in the load transfer is
negligible due to very uneven linear load distribution. This unfavorable distribution of
the linear load can be reduced with an appropriate combination of geometrical
parameters of cardan cross rolling parts. Greater improvement of linear load
distribution, ordering the appropriate shape reconstruction of cardan cross rolling parts.
Therefore, a detailed analysis of load distribution along the line of contact between
cardan cross pins and rolling parts – needles, was carried out in this study. Appropriate
geometric, analytical and numerical models are developed. Based on the developed
models, the correlation between the stress state in the contact surfaces of rolling parts
and the distribution of the linear load is analyzed, and it is possible to optimize the
geometrical parameters in terms of uniformity of load distribution of Cardan joints
component in contact. | true |
Uticaj parametara dodira točak-šina na dinamičko ponašanje šinskih vozila | The influence of wheel-rail contact parameters on railway vehicle dynamic behaviour | Ova doktorska disertacija se bavi istraživanjem uticaja
parametara dodira točak-šina na dinamičko ponašanje šinskih vozila. U
radu su predstavljeni parametri dodira, kao i njihov uticaj na dinamičke
probleme kao što su: prolazak kroz krivinu, kvalitet trčanja i stabilnost
kretanja itd. Težište istraživanja je stavljeno na identifikaciju sila
koje nastaju u interakciji točak-šina, pa je osim numeričke analize u
eksperimentalnom delu rada razvijen i sistem za merenje vertikalnih i
bočnih sila u dodiru točak-šina. Eksperimentalna istraživanja su
izvršena pri prolasku voza kroz krivinu relativno malog poluprečnika
od 214 m, jer je to situacija kada nastaju bočne sile vođenja većeg
intenziteta. Osim sila, koje su jedan od glavnih uticajnih faktora
dinamičkog ponašanja i glavni uzročnik habanja, od interesa je i
određivanje ugla naletanja točka na šinu i položaja tačke dodira na šini,
koja se nalazi u kontaktu sa točkom sa nepoznatim profilom kotrljanja. U
skladu sa tim razvijen je i sistem za merenje ova dva parametra. Ugao
naletanja točka na šinu pokazuje sposobnost osovinskog sklopa da se
radijalno postavi prilikom prolaska kroz krivinu i takođe utiče na
intenzitet habanja kontaktnog para. Analiza je sprovedena sa realnim
profilima točkova i šina snimljenim na terenu, a eksperimentalna
merenja su upoređena sa numeričkom analizom primenom specijalizovanog
softvera VAMPIRE. | This Dissertation represents the research on influence of wheel-rail
contact parameters on railway vehicle dynamic behaviour. In the Dissertation
contact parameters, as well as their influence on vehicle dynamic problems such
as: curving performance, ride quality and lateral stability are presented. In the
focus of this research was the identification of forces generated at the wheel-rail
contact. Therefore, in addition to numerical analysis, experimental research
included the development of a special measurement system for wheel-rail vertical
and lateral contact forces measurements. Experimental research was performed
during train curve negotiation trough a relatively sharp curve with radius of
214 m, since in such a situation high lateral forces usually appear. Besides the
forces, which highly influence the dynamical behaviour of the vehicles and
represent the main cause of wear, the wheel on the rail angle of attack is of the
interest. Accordingly, a system for measurement of this parameter was developed
also. Besides the angle of attack, this system enabled detection of the contact point
position on the rail, which is in contact with а wheel with an unknown profile.
Contact point position defines the ability of the wheelset radial steering during
curve negotiation and also affects wear intensity of the contact pair. Analyses were
performed using real wheel and rail profiles, measured on the test track and on the
test train. Experimental results were compared with numerical simulations using
specialized software VAMPIRE. | true |
Metodologija usmerenog projektovanja struktura autobusa u pogledu čvrstoće | A methodology for redirected design of bus superstructures regarding their strength | Prevrtanje predstavlja jedan od najčešćih vidova autobuskih nezgoda. Parametri
bezbednosti autobusa uzimaju u obzir, između ostalog, veliki broj putnika koji se
istovremeno nalaze u autobusu, ograničeni broj mera pasivne bezbednosti koje se
mogu koristiti (sigurnosni pojasevi, vazdušni jastuci, itd.), kao i relativno lošu
bočnu stabilnost ovih vozila. Zbog toga zahtevi za konstrukciju autobusa uključuju
rešenja za poboljšanje bezbednosti vozila protiv prevrtanja, kao deo procesa
projektovanja.
U okviru doktorske disertacije predstavljen je razvijeni metodološki pristup
formiranja modularnih prstenova nadgradnje, koji predstavljaju osnovne noseće
elemente čvrstoće konstrukcije. Početne aktivnosti zasnivaju se na definisanju
zona plastičnih deformacija prilikom prevrtanja i određivanju karakteristika
lociranih plastičnih zglobova. Zatim se formiraju diskretizovani numerički gredni
modeli, sa eksperimentalno definisanim karakteristikama i poznatim vrednostima
apsorbovane energije. Dobijeni rezultati omogućavaju uključenje diskretizovanih
modela u dalji proces projektovanja, gde se kroz viši nivo numeričke analize
dobijaju osnovne karakteristike modularnih prstenova nadgradnje. Konačno,
pretpostavljena metodologija potvrđena je eksperimentalnom verifikacijom na
realnom fizičkom modelu prstena nadgradnje. | Rollover is among the most common form of bus accidents. Bus safety issues
include, among others, the large number of passengers that can be in a bus at the
same time, limited extent to which passive safety measures (safety belts, airbags,
etc.) can be used, and a relatively low rollover stability of this type of vehicle. Bus
construction requirements therefore include solutions for improved rollover
safety as a part of the design process.
Within this dissertation, the developed methodological approach of superstructure
modular rings forming is presented, which represent basic elements of
superstructure strength. Starting activities are based on defining of plastic
deformation zones during rollover and determination of located plastic hinges
characteristics. Then, discretized numerical beam models are formed, with
experimentaly defined characteristics and calculated values of absorbed energy.
Achieved results enable implementation of discretized models into the further
designing process where, through higher level of numerical analysis, we can get
basic characteristics of superstructure modular rings. Finally, assumed
methodology has been confirmed with experimental verification on real physical
model of superstructure modular ring. | true |
Energetski potencijal frikcione kočnice | Energy potential of friction brake | Kočenje predstavlja kompleksan stohasitčki i tribološki proces koji karakterišu
značajne promene ulazne energije koja energiju kretanja vozila nepovratno pretvara
u toplotnu energiju pri čemu se ta enerija predaje okolini. U drumskim vozilima
opremljenim konvencionalnim kočnicama, kočenje predstavlja ekstremno nepovoljan
proces sa stanovišta transformacije i rekuperacije energije u kojem se energija
nepovratno gubi. Iz ovog razloga se postavlja pitanje da li postoji mogućnost
upravljanja količinom energije koja se utroši u frikcionim kočnicama, odnosno da
li postoji mogućnost upravljanja radom kočenja i habanjem u procesu kočenja u cilju
maksimalnog ostvarenja efikasnosti procesa kočenja i životnog veka kočnog
sistema, kao i koji je iznos energije koji kočnica može da transformiše odnosno
primi tokom životnog veka? Drugim rečima, pitanje je koliki je energetski
potencijal date kočnice i kako se isti može iskoristiti uz uslov da se ne naruše
deklarisane kočne performanse?
Deklarisane kočne perofmranse se, obično, ocenjuju na bazi zaustavnog puta,
ostvarenog usporenja, kočnog momenta i sl. U ovom slučaju se ne razmatra ostvarena
snaga kočenja, odnosno rad kočenja. Međutim, kočne performanse, pre svega zavise od
toga „kakve su mogućnosti kočnice“, odnosno kakav je kapacitet, odnosno, generički
ili incijalni potencijal date kočnice i na koji način se ta energija može
iskoristiti u datim radnim uslovima u toku životnog veka kočnice.
Takođe, poznavanje vrednosti energetskog potencijala date kočnice, omogućava
upravljanje procesom kočenja u cilju optimizacije međuzavisnosti između kočnih
performansi i njenog životnog veka, odnosno habanja. Većina savremennih vozila je
Doktorska disertacija Aleksandar Grkić
Energetski potencijal frikcione kočnice
danas opremljena različitim senzorima (brzine, odnosno broja obrtaja rotirajućeg
elementa, pritiska aktiviranja kočnice i temperature frikcione porvršine) na
osnovu kojih se omogućava merenje energetskog potencijala u svakom trenutku
životnog veka konice. Na ovaj način se može upravljati uticajnim parametrima na
energetski potencijal kočnice prema odogovarajućem alogritmu kako bi se
optimizovale kočnce performanse u toku životnog veka kočnice.
Energetski potencijal konice je definisan životnim vekom kočnice, njenim
performansama i stabilnošću koeficijenta trenja. Energetski potencijal kočnice
govori koliko se energije kočenja može utrošiti pre njenog potpunog (fizičkog)
istrošenja.
U
cilju
ocene
energetskog
potencijala
kočnice,
moraju
se
identifikovati, odnosno kvalifikovati i kvantifikovati svi uticajni parametri.
U tom cilju, sprovedena su brojna eksperimentalna ispitivanja na kočnici
putničkog motornog vozila na dinamometrijskom probnom stolu za ispitivanje
kočnica.
Nakon
laboratorijskih
ispitivanja,
rezultati
ovih
testova
su
iskorišćeni radi formiranja matematičkih modela trenja, habanja i rada kočenja u
čitavom životnom veku kočnice.
Na osnovu rezultata eksperimentalnih i teoretskih istraživanja izvršena je
procena vrednosti energetskog potencijala date kočnice i dat je predlog algoritma
za adaptivni sistem urpavanja procesom kočenja. | Braking is a complex stochastic and tribological process characterized by the significant
variation of input energy status of a specific tribo-mechanical system whereby energy of
motion of vehicle is irrevocably converted into heat and dissipated into the environment. At
road vehicles equipped with conventional friction brakes, braking is an extremely
unfavorable energy transformation process from energy consumption and recuperation
point of view in which energy is irretrievably lost. That is why the question might be raised
whether there are any possibilities to manage the brake energy consumption in friction
brakes, i.e. would it be possible to manage both work done by the brake and brake wear in
order to maximize both the efficiency and life of braking systems and what would be
amount of energy that a given brake will transform during its service life? In other words,
the question is how big the energy potential of a given brake would be and how to use
and/or dissipate it in the best possible manner with no risk to jeopardize achieving of high
enough braking performance?
Brake performance evaluation is usually based upon realized deceleration, stopping
distance, brake torque and similarly, it does not comprise braking power/energy rate
characterization. However, brake performance realization basically depends on “what was
available in the brake” i.e. “generic” or initial energy potential/capacity of a given brake
and “how this was consumed” under given load conditions and the way brake was used
during its service life.
Furthermore, acquiring the quantity of generic energy potential of the given brake one may
manage braking process in order to optimize interdependence between brake performance
and its service life i.e. wear. Most vehicles are nowadays already equipped with different
Докторска дисертација Александар Гркић
Енергетски потенцијал фрикционе кочнице
sensors (speed, application pressure, temperature) and that is why it might be feasible to
measure actual value of the brake energy potential in every moment in time of operation.
That is how individual brake influencing parameters can be managed simultaneously by
means of an appropriate algorithm so as to optimise requested brake performance with the
projected brake service life.
Brake energy potential is defined by its performance, service life and friction coefficient
stability. It tells us how many braking energy has to be spent before brake lining/pad is
reaching its physical wear limit. In order to assess it all influential factors are to be
identified and analyzed, and the procedure of doing so is demonstrated in the paper. With
this aim, numerous tests were carried out with samples of passenger car disk brakes under
laboratory conditions by means of single-ended full-scale inertia dynamometer. Afterwards,
results of these tests were used to establish an analytical model which enables us to
estimate friction, wear and work done by the brake for a given braking application and the
whole service life.
Based on the results of experimental and theoretical studies that have been conducted
energy potential rate for the given brake may be assessed. Finally, the idea for an algorithm
of braking management based on the optimization of brake potential is outlined. | true |
Faktori koji doprinose razlikama u rastu i stanju uhranjenosti dece do 5 godina starosti u zemljama Zapadnog Balkana | Factors that contribute to differences in growth indicators of children under 5 years of age in Western Balkans countries | Zdravstvena jednakost se determiniše odsustvom nepravičnih razlika koje se
mogu izbeći. Nejednakosti u zdravlju uslovljene su različitim faktorima, među
kojima najveći značaj imaju socijalne, ekonomske i demografske karakteristike
populacije, koje su najčešće posledica različitih, geografskih, političkih,
istorijskih i ekoloških prilika. Ovi faktori uz biološke i faktore ponašanja u
velikoj meri oblikuju zdravstveni potencijal stanovništva.
Cilj: Utvrditi regionalne razlike među i unutar zamalja Zapadnog Balkana u
pokazateljima
rasta
i
stanja
uhranjenosti
dece
do
pet
godina
starosti.
Identifikovati prediktore koji determinišu faktore rasta i stanja uhranjenosti
dece do pet godina starosti u zemljama Zapadnog Balkana.
Metod: U ovoj studiji analizirani su sekundarni podaci dobijeni iz studija preseka
populacionih uzoraka MIKS 4 i MIKS 5 istraživanja, koji su sprovedeni u periodu
2010–2014 u zemljama Zapadnog Balkana (Srbija, Makedonija, Bosna i Hercegovina i
Crna Gora). Ukupno je obrađeno 16.422 upitnika sa podacima o deci do pet godina
starosti. Podaci su analizurani primenom deskriptivne i interferencijalne
statistike. Za identifikaciju prediktora povezanih sa faktorima rasta i stanja
uhranjenosti dece korišćen je model univarijantne i multivarijantne logističke
regresije.
Rezultati: U zemljama Zapadnog Balkana, romska deca imaju skoro tri puta veću šansu
da zaostaju u rastu u odnosu na decu koja pripadaju najnižem kvintilu indeksa
blagostanja domaćinstva opšte populacije. Deca iz Srbije (MIKS 5) imala su manji
rizik da zaostaju u rastu u odnosu na decu koja žive u Crnoj Gori (MICS 5) i veći
rizik u poređenju sa makedonskom decom (MICS 4). U svim zemljama su
identifikovane značajne razlike među decom u različitim regionima unutar država.
Značajni prediktori zaostajanja u rastu u zemljama Zapadnog Balkana bili su etnička
pripadnost, materijalno stanje domaćinstva, zemlja u kojoj ispitanik živi i nivo
obrazovanja majke, dok su prediktori prekomerne uhranjenosti i gojaznosti bili
etnička pripadnost, tip naselja, zemlja u kojoj ispitanik živi, materijalno stanje
domaćinstva i nivo obrazovanje majke.
Zaključak: Rezultati naše studije su pojasnili da prediktori koji pripadaju grupi
socijalnih determinanti zdravlja (demografske, socijalne, ekonomske, etničke i
geografske karakteristike jedinica za posmatranje) određuju vrednosti pokazatelja
rasta i stanja uhranjenosti dece do 5 godina starosti u zemljama zapadnog Balkana.
Takođe studija je pokazala da postoje regionalne razlike u pokazateljima rasta i stanja
uhranjenosti dece do 5 godina starosti između i unutar zemalja Zapadnog Balkana, kao
i u dva različita perioda posmatranja. | Health equity is determined by the absence of unfair differences that can be
avoided. Disparities in health are often influenced by different factors with the most important
being social, economic, demographic and geographic characteristics. These factors are usually
influenced by different political, historical and environmental issues, which along biological
and behavioral factors largely shape the health potential of the population.
Objectives: Тhe aim of this study is to assess regional disparities between and within
theWestern Balkan countries regarding growth indicators and to assess the association
between growth indicators of Western Balkan children aged < 5 years and social determinants
of health such as ethnicity, gender, mother’s education, wealth status, country, region and
type of settlement.
Methods: This study used a cross-sectional secondary data analysis design to measure
population samples from MICS 4 and MICS 5 (UNICEF) survey, that was implemented
between 2010–2014 in Western Balkan countries (Serbia, Macedonia, Bosnia, and
Herzegovina and Montenegro). A total of 16.422 questionnaires were analysed comprising
data collected about children aged < 5 years. Logistic regression analysis was performed to
identify the association between social determinants of health and growth indicators.
Results:In the Western Balkan countries, Roma children were nearly three times more likely
to exhibit stunted and/or severely stunted growth compared to non-Roma children from the
lowest wealth quintile. Serbian children (MICS 5) had a lower risk of stunted growth
compared to children residing in Montenegro (MICS 5) and greater risk compared to
Macedonian children (MICS 4). Within all countries, we identified significant differencesin
growth indicators among children in different regions. Significant predictors of stunting in
Western Balkan counties were ethnicity, wealth status, country of residence and mothers
education, while predictors of overweight and obesity were ethnicity, type of settlement,
country of residence, wealth status and mothers education.
Conclusion: Our findings suggested that predictors belonging to the group of social
determinants of health (demographic, social, economic, ethnic, and geographical
characteristics of observation units) determine the values of growth indicators of children
under 5 years of age in the Western Balkans countries. There are regional differences in the
growth indicators among children under 5 years of age between and within the Western
Balkans countries and also in two different periods of observation. | true |
Effect of biomass characteristics and combustion process on flue gaseous composition and ash related properties | Утицај одабраних врста биомасе и процеса сагоревања на састав и карактеристике гасовитих и чврстих продуката | Rastući problem zaštite životne sredine i konstantno smanjenje rezervi
fosilnih goriva doveo je do sve većeg interesa za korišćenjem obnovljivih
izvora energije u prethodnim decenijama. Klimatske promene, izazvane
antropogenim faktorima, poslednjih godina takođe predstavljaju veliku
pokretačku snagu razvoja tehnologija za iskorišćenje obnovljivih izvora
energije. Biomasa danas predstavlja najveći pojedinačni obnovljivi izvor
energije, sa oko 10% od ukupne primarne proizvodnje energije u Svetu. Poslednje
analize pokazuju da će proizvodnja primarne energije iz biomase sa sadašnjih 50
EJ porasti na 160 EJ do 2050. godine, od kojih 100 EJ u termoenergetskom
sektoru.
Prilikom sagorevanja biomase nastaju gasovi i čvrsti produkti, koji u većoj ili
manjoj meri, mogu imati različita neželjena dejstva.
Redukcija štetnih produkata sagorevanja može se ostvariti kroz sprečavanje
njihovog nastajanja (primarne mere) ili njihovog uklanjanja iz dimnog gasa
(sekundarne mere). Generalno, primarne mere predstavljaju modifikaciju
procesa sagorevanja i goriva, dok je primena sekundarnih mera predviđena nakon
samog procesa sagorevanja. U skladu sa time, do sada je puno napora uloženo na
identifikaciju i mogućnosti redukcije pojedinih štetnih produkata.
Predmet i naučni doprinos doktorske disertacije predstavlja istraživanje
mogućih procesa smanjenja štetnih produkata sagorevanja primenom primarnih
metoda
pri
sagorevanju
biomase,
odnosno
ekperimentalno
ispitivanje
mogućnosti i stepena smanjenja određenih štetnih produkata sagorevanja
odabranih vrsta biomase (sirovog ne tretiranog drveta, otpadnog drveta i
otpadne biomase iz procesa proizvodnje kafe, kao i njihovih mešavina)
primenom izabranih primarnih mera.
Kako su istraživanja u okviru izrade doktorske disertacije obuhvatila veoma
detaljne analize produkata sagorevanja biomase, ovim radom ostvario se
doprinos proučavanju uticaja višestepenog dovođenja vazduha za sagorevanje i
modifikacije sastava goriva na sastav gasovitih produkata sagorevanja biomase
i karakteristike pepela.
U cilju definisanja optimalnih uslova sagorevanja, sa aspekta emisije azotnih
oksida, u eksperimentima u kojima je kao gorivo korišćeno otpadno drvo,
određeno je da se optimalni koeficijent viška vazduha (λ) pri dvostepenom
dovođenju vazduha, kreće u opsegu 0,8-0,95 za primarni vazduh, odnosno 1,6-1,9
kada je u pitanju ukupna vrednost λ, što se dobro slaže sa dostupnim
literaturnim podacima. Takođe je potvrđeno da je pomenuta vrednost λ adekvatna
i sa aspekta emisija CO, kao i da dovođenje višestepenog vazduha za sagorevanje
generalno dovodi do viših emisija CO, u odnosu na procese bez višestepenog
dovođenja vazduha.
Prilikom eksperimenata sa namešavanjem (kosagorevanjem) već pomenute tri
različite vrste biomase sa različitim udelima azota, i višestepenim
dovođenjem vazduha za sagorevanje, pokazano je da namešavanje goriva, odnosno
povećanje udela azota u tako novoformiranom gorivu, dovodi do:
-
opadanja faktora konverzije azota iz goriva u azotne okside i azot
suboksid, dok se dodatno smanjenje može postići u uslovima sagorevanja sa
višestepenim dovođenjem vazduha; ovakvi rezultati su posledica reakcija
prekursora azotnih oksida (NH3 i HCN), koji nastaju u većoj meri kod
goriva sa višim udelom azota, sa NO što dovodi do veće konverzije azota
iz goriva u N2; u disertaciji su date korelacione krive, kojima je moguće
utvrditi vrednosti faktora konverzije azota u azotne okside i azot
subksid u funkciji udela azota u biomasi;
-
efekta da emisije azotnih oksida, pri sagorevanju bez višestepenog
dovođenja vazduha, blago eksponencijalno rastu u opsegu od 0,14, kod čiste
drvne biomase, do 1,34%, što je udeo azota u mešavini sa jednakim
udelima čiste drvne biomase i otpadne biomase iz procesa proizvodnje
kafe, dok posmatrajući dalji rast udela azota u mešavini goriva (1.34 do
2,80%) praktično se ne mogu uočiti promene u vrednostima emisija,
odnosno emisije su gotovo konstantne; u slučaju sagorevanja sa
višestepenim dovođenjem vazduha jasan je trend redukcije azotnih oksida,
pri čemu su emisione vrednosti za različite udele azota u namešanom
gorivu i u ovom slučaju gotovo konstante, osim za čistu drvnu biomasu gde
su emisije nekoliko puta niže, usled izuzetno niskog udela azota; usled
mehanizma stvaranja azotnih oksida, uočeno je višestruko povećanje
emisije N2O ali je, obzirom na konstantno smanjenje emisije NOx u
uslovima sa višestepenim dovođenjem vazduha, ukupni uticaj na životnu
sredinu emisije azotnih oksida smanjen.
Utvrđeni su potencijali za redukciju azotnih oksida za svaku od korišćenih
biomasa kao i za njihove mešavine, dok su paralelno sa potencijalima redukcije
azotnih oksuda dati potencijali povećanja azot suboksida, usled suprotnog
uticaja višestepenog dovođenja vazduha za sagorevanje na ovo jedinjenje.
Utvrđeno je da mešanje različitih vrsta biomase može biti efikasan metod
kojim se utiče na raspored pojedinih hemijskih elemenata u okviru jedinjenja
koja ulaze u sastav pepela, takođe se došlo do zaključka da proces peletiranja
biomase dodatno utiče na ovu pojavu.
Pokazano je da sagorevanje biomase pri uslovima višestepenog dovođenja
vazduha, svojim uticajem na formiranje aerosola, odnosno uočenom tendencijom
njihovog ukrupnjavanja sa ispod 0,1 μm na preko 0,1 μm, može biti veoma korisno
u smislu redukcije problema korozije, jer upućuje na promene u mehanizmu
njihovog nastajanja i njihovim emisijama, a treba imati na umu da su aerosoli kao
najsitnije istovremeno i najkorozivnije čestice letećeg pepela;
Radom na ovoj disertaciji učinjen je jedan od prvih pokušaja utvrđivanja
sveobuhvanog uticaja letećeg pepela treseta, kao aditiva, na sastav ložišnog
pepela, letećeg pepela i sastav dimnog gasa, pri strogo kontrolisanim uslovima
sagorevanja otpadnog drveta; poseban akcenat je stavljen na ponašanje cinka,
olova, kalijuma, natrijuma, hlora i sumpora; prikazane su i zavisnosti, tj.
uticaji temperature i pepla treseta, na granulometrijski sastav letećeg pepela;
razvijena je metoda za određivanje sastava letećeg pepela, „slanog dela“ aerosola
(sulfati i hloridi kalijuma, natrijuma, cinka i olova), zasnovana na primeni
skenirajućeg elektronskog mikroskopa sa energodisperzivnim detektorom
rendgenskih zraka (SEM/EDX).
Analiziran je uticaj kaolina, kao aditiva, na jedinjenja hlora pri različitim
temperaturama, distribuciji vazduha za sagorevanje; takođe su prikazani uticaji
na granulometrijski sastav letećeg pepela.
Pokazano je da je kaolin veoma efikasan u redukciji koncentracije hlora kako u
letećem tako i u ložišnom pepelu, dok je uticaj temperature neznatan.
Analizom eksperimentalnih rezultata ustanovljeno je da kaolin ima pozitivan
uticaj na topljivost ložišnog pepela, tj. da sa udelom kaolina raste i
temperatura topljivosti pepela.
Dobijeni rezultati kao i prikazane korelacije između posmatranih veličina u
doktorskoj disertaciji predstavljaće i osnovu za buduća istraživanja u ovoj
oblasti. Rezultati ostvareni u ovom radu imaće praktičan značaj za dalja
unapređenja postrojenja za termičku konverziju biomase bez obzira na njihov
kapacitet i upotrebu, što predstavlja posebni doprinos. | The growing problem of environmental protection and a decline in reserves of fossil
fuels has led to increasing interest in the use of renewable energy in recent decades.
Climate change, caused by anthropogenic factors in recent years are also a major
driving force in the development of technologies for the utilization of renewable energy
sources. Biomass today represents the largest single renewable energy source, with
about 10% of total primary energy production in the world. Recent analyzes show that
the production of primary energy from biomass from the current 50 EJ increase to 160
EJ by 2050, of which 100 EJ in the power generation sector.
Gases and solid products occurring as biomass combustion process, which could be to a
greater or lesser extent, may have different side effects.
The reduction of harmful products of combustion can be achieved by preventing their
formation (primary measures) or their removal from flue gas (secondary measures).
Overall, the primary measure is a modification of the combustion process and fuel,
while the application of secondary measures foreseen after the combustion process.
Accordingly, so far a lot of effort was made to identify opportunities and reduction of
harmful products.
The subject and the scientific contribution of the doctoral dissertation is an investigation
of possible processes to reduce harmful combustion products using the primary methods
during combustion of biomass, and experimentally examine the possibilities and the
degree of reduction of certain harmful products of combustion of selected types of
biomass (wood, demolition wood and coffee waste and selected mixtures of these) using
selected primary measures.
As research within this doctoral dissertation included a very detailed analysis of the
products of combustion of biomass, this thesis made a significant contribution to the
research of the air staged combustion and modifications of fuel composition on the
composition of the gaseous products of biomass combustion and ash characteristics.
In order to define the optimum combustion conditions, in terms of emissions of nitrogen
oxides, in demolition wood experiments, it was determined that the optimum excess air
ratio (λ) in air staging experiments, is in the range from 0.8 to 0.95 of primary air, and
1.6-1.9 for overall λ, which is in good agreement with the available literature data. It
was also confirmed that the aforementioned λ value is adequate in terms of CO
emissions, as well as air staging leads to higher emissions of CO, comparing to
processes without the air staging.
For experiments with mixtures (co-combustion) of above mentioned three different
types of biomass with different portions of nitrogen, and bringing the air staging
conditions, it was shown that mixinging fuels and increase the share of nitrogen, leading
to:
-
decreasing of conversion factors fuel-N to NOx and N2O, while a further
reduction could be achieved with air staging; These could be explained by the
reaction of nitrogen oxides precursor (NH3 and HCN), which occur to a greater
extent in the fuel with a higher share of nitrogen, with NO leading to higher
conversion of fuel-N to N2; correlation of Fuel-N influences on conversion
factors for fuel-N to NOx and N2O for staged and non-staged combustion are
given in this dissertation.
-
the effect that the emission of nitrogen oxides from combustion without air
staging, slightly increase exponentially in the range of 0.14, wood biomass, to
1.34%, what is the share of nitrogen in fuel mixture with equal shares of wood
biomass and coffee waste, while observing the further growth of the share of
nitrogen in the fuel mix (1.34 to 2.80%) is practically not observable changes in
emission levels, and emissions are almost constant; in the case with air staging it
is a clear trend of reduction of nitrogen oxides, whereby the emission values for
different portions of nitrogen in fuel mixtures are as well almost constant, except
for wood biomass where emissions are several times lower, due to the extremely
low proportion of nitrogen; due to the nitrogen oxide mechanism, N2O
emissions was multiple increased, but, considering the constant reduction in
NOx emissions in the environment with air staging, the negative overall impact
of nitrogen oxides emissions on the environment is reduced.
The potential for reduction of nitrogen oxides for each of biomass used as well as
mixtures thereof is also identified, while in parallel with the potential reduction of NOx
increasing potentials of N2O are provided, due to the adverse impact of air staging to
this compound.
It was found that the mixing of different biomass may be an efficient method to affect
the overall chemistry of specific chemical elements and therewith operational
challenges such as fouling, deposition or slagging, pelletisation may enhance the
chemical effects of mixing; staging, by influencing aerosols formation (staging leads to
a displacement towards larger particles from less than 0.1 mm to over 0.1 mm indicating
a change in release behavior and mechanisms), may be a promising way of reducing the
problems associated with them, especially corrosion, since the aerosols are the most
corrosive fraction of fly ash.
In the present work, the first attempts are made to determine which chemical effects of
peat ash addition in demolition wood combustion are detectable on the bottom ash, fly
ash and gas composition in carefully controlled combustion experiments. Special
emphasis is placed on the behavior of zinc, lead, potassium, sodium, chlorine, and
sulfur. The particle size distribution in the flue gas was monitored and dependencies of
effects of temperature and ash peat are shown. A method was developed to estimate the
composition and speciation of the salt part of fly ash samples based on SEM/EDX
analysis.
An experimental attempt was made to understand the behavior of the corrosive chlorine
compounds for variations in reactor temperature, combustion air distribution and kaolin
addition.
It is shown that the kaolin is very effective in reducing the concentration of chlorine in
the fly as well as in the bottom ashes, while the effect of temperature was not clear in
terms of the chlorine content in the fly ash.
Kaolin also influenced the melting behavior of the bottom ash in that way that fusion
temperature characteristics increased with increased addition of kaolin.
The results, as well as presented correlations between the parameters observed in his
doctoral dissertation represent a valuable data for future research in this field. The
results achieved in this work are very important for further improvement of facilities for
the thermal conversion of biomass, regardless of their capacity and use, which is a
additional contribution to this study. | true |
Značaj konzervirajućih operacija u lečenju lokalizovanog karcinoma bubrežnog parenhima | The importance of conservative surgery in the treatment of localized renal cell carcinoma | U ovoj kohortnoj studiji ispitivali smo značaj konzervirajućih operacija u lečenju lokalizovanog karcinoma bubrežnog parenhima. U našem radu analizirane su: epidemiološke karakteristike, patoanatomske karakteristike tumora, patohistološke karakteristike, vrste operativnog lečenja, hirurške komplikacije i preživljavanje bolesnika sa lokalizovanim karcinomom bubrežnog parenhima. Ova studija sprovedena je na Urološkoj klinici Kliničkog centra Srbije u periodu 1996-2015.godine. Posebno su analizirani podaci koji su se odnosili na: godine starosti bolesnika u vreme hirurškog lečenja, pol bolesnika, komorbiditet, lokalizacija tumora, veličinu tumorske lezije, patohistološki tip. Za analizu podataka korišćene su metode deskriptivne i analitičke statistike, a za analizu preživljavanja primenjena je Kaplan-Majerova metoda. Od 204 bolesnika 120 (58,82%) bili su muškarci, a 84 (41,18%) su bile žene. Prosečna starosna dob bila je 58,808+-12,13 (24-79). Asimptomatska prezentacija tumora bila je kod 62,25% bolesnika. Prosečna veličina tumorske lezije iznosila je 38,64+-8,06 mm, a naveći broj bolesnika imao je tumor veličine 4cm. Kod 115 pacijenata urađena je konzervirajuća operacija zbog lokalizovanog karcinoma bubrežnog parenhima. Iz imperativnih indikacija poštedna operacija urađena je kod 32 bolesnika, dok je iz elektivnih razloga konzervirajuća operacija sprovedena kod 83 bolesnika. U našem istraživanju 79 bolesnika bilo je sa lokalizovanim karcinomom bubrega veličine do 4cm (T1a stadijuma) koji su operisani konzervirajućom operacijom u prisustvu normalnog kontralateralnog bubrega (elektivna indikacija). Kod 89 bolesnika sa lokalizovanim tumorom T1a stadijuma urađena je radikalna nefrektomija u prisustvu normalnog nalaza na suprotnom bubregu. Analizom naših rezultata zaključili smo da broj poštednih operacija iz godine u godinu raste, kao i da je sve veći broj pacijenata koji je lečen konzervirajućom procedurom iz elektivnih indikacija zbog lokalizovanog karcinoma bubrežnog parenhima. Iz analize petogodišnjeg preživljavanja Kaplan-Majerovom metodom pokazano je da nema razlike u preživljavanju između pacijenata kojima je urađena poštedna operacija bubrega i radikalna nefrektomija zbog tumora bubrega T1a stadijuma. | In this cohort study we examined the importance of conservative surgery in the treatment of localised renal parenchyma carcinoma. In the course of study we analysed epidemiological features, pathoanatomic features of the tumour, pathohistological features, types of operative treatment, surgical complications and survival rate of the patients with localised renal parenchyma carcinoma. The study was conducted at the Urology Clinic of the Clinical Centre of Serbia in the period between 1996 and 2015. Data referring to patients’ age at the time of the surgical treatment, gender, comorbidity, tumour localisation, the size of tumour lesion and pathohistological type was analysed separately. Methods of descriptive and analytical statistics were used to analyse the data, and the Kaplan-Majer method was applied to analyse the survival rate. Out of 204 patients, 120 (58.82%) were male, and 84 (41.18%) were women. The average age of the patients was 58,808 +-12.13 (24-79). With 62.25% of the patients tumours presented asymptomatically. The average size of tumour lesion was 38.64+- 8.06mm, and the largest number of patients had 4cm tumours. 115 patients underwent conservative surgery because of the localised renal parenchyma carcinoma. Conservative surgery due to imperative indications was performed on 32 patients, whereas 83 patients underwent conservative surgery due to elective reasons. In our study, 79 patients had localised renal carcinomas up to 4cm in size (T1a stage), which were removed by conservative surgery in the presence of a normal contralateral kidney (elective indication). 89 patients with localised T1a stage tumours underwent a radical nephrectomy in the presence of normal contralateral kidney findings. After analysing our results, we concluded that the number of conservative surgeries has been growing over the years, and that there was an increasing number of patients treated for the localised renal parenchyma carcinoma by conservative procedures due to elective indications. The analysis of five-year survival rate has shown that there is no difference in survival rates between the patients who had conservative renal surgery and those who had radical nephrectomy due to T1a stage renal tumour. | false |
Hibridni sistem upravljanja strujanjem u aerotunelima velikih brzina | А hybrid system for flow control in high-speed wind tunnels | Aerotuneli su osnovni alat na koji se oslanjaju istraživači u oblasti
eksperimentalne aerodinamike. Nastanak, upotreba i razvoj aerotunela su bili, a i
dalje jesu, motivisani zainteresovanošću za širok spektar problema u
aerodinamici, kao i činjenicom da teorijske i numeričke metode ne mogu da ponude
sve rezultate potrebne za donošenje odluka o detaljnom projektovanju u mnogim
praktičnim problemima. Najuspešniji pristup u rešavanju skoro svakog
aerodinamičkog problema baziran je na primeni rezultata dobijenih teorijskim,
eksperimentalnim i numeričkim metodama, kombinovanih na odgovarajući način i
dopunjenih iskustvom.
Većina svetskih aerotunela izgrađena je pre 50 do 70 godina. Slična situacija je
i u aerodinamičkoj laboratoriji Vojnotehničkog instituta u Beogradu, u okviru
koje je najnoviji aerotunel počeo sa radom pre nekih 30 godina. U mnogim
instalacijama su tokom radnog veka uvođena izvesna tehnološka unapređenja
praćena novim eksperimentalnim tehnikama, što je omogućavalo da se aerotuneli
uvek prilagode aktuelnim potrebama, uprkos tome što su nova rešenja uvođena na
pojedinačnoj bazi, bez neke sistematske metodologije. Međutim, ubrzani
tehnološki razvoj poslednjih godina je podstakao razmišljanja o implikacijama na
istraživanja u budućnosti, kao i o investicijama i promenama koje bi trebalo da se
pokrenu danas u okviru priprema za neizbežne promene do kojih će doći u narednih
nekoliko decenija. Rezultati studija uticaja tehnološkog razvoja na angažovanost
aerotunela, posle blagog pada početkom 21. veka, krajem prve decenije 21. veka
pokazuju trend ponovnog rasta, koji se delom pripisuje tradicionalno visokim
zahtevima vojne i vazduhoplovne industrije, a delom nekim novim izazovima u
oblasti aerodinamičkog projektovanja. Rezultat toga je da se trenutno u više
zemalja širom sveta planira ili je u toku izgradnja novih aerotunela. Na bazi
predviđanja industrije i akademske zajednice da će većina aerotunelskih
kapaciteta na različitim nivoima upotrebe biti potrebna tokom 21. veka, u
disertaciji su identifikovane ključne oblasti strategije razvoja aerotunela u
kojima su potrebne smernice za ispunjavanje zahteva koje donosi budućnost. Jedna od
tih oblasti je upravljanje, a motivacija za istraživanje obavljeno u okviru
disertacije bila je davanje smernica za dalji razvoj u oblasti upravljanja strujanjem
u aerotunelima velikih brzina.
U disertaciji je tradicionalno razmatranje aerotunela kao instalacija za
obavljanje
standardnih
tipova
aerodinamičkih
eksperimenata
zamenjeno
sagledavanjem aerotunela kao sistema za upravljanje strujanjem. Ideja je bila da se
kombinovanjem metoda iz dve oblasti istraživanja – aerodinamike i teorije
upravljanja – koje se nezavisno razvijaju već dugi niz godina, stekne bolji uvid u
fizički proces sa jedne strane, a sa druge strane da se identifikuje metodologija
upravljanja strujanjem koja bi bila univerzalno primenljiva u aerotunelima
velikih brzina, a koja bi donela poboljšanje tačnosti eksperimenata i njihove
efikasnosti.
U okviru rada na disertaciji razvijen je dinamički model procesa u
aerotunelima velikih brzina. Na bazi analize modela predložena je sistematska
metodologija upravljanja strujanjem, koja predstavlja okvir za upravljanje strujanjem
u aerotunelima velikih brzina, a sa primenom i u široj oblasti upravljanja
Hibridni sistem upravljanja strujanjem u aerotunelima velikih brzina
iii
kompresibilnim strujanjem. U osnovi razvoja metodologije su dva važna rezultata
istraživanja. Prvi je predlog pristupa za međusobno razdvajanje uticaja dinamike
procesa strujanja od uticaja dinamike procesa u upravljačkom elementu. Drugi je
predlog metode procenjivanja gubitka pritiska usled ekspanzije iza upravljačkog
elementa.
Na bazi predložene metodologije postavljen je okvir za sintezu sistema
upravljanja strujanjem u aerotunelima velikih brzina, koristeći praktičan skup
numeričkih i simulacionih alata koji podržavaju projektovanje, integraciju,
analizu performansi, analizu bezbednosti i razvoj sistema.
Predložen je pristup za projektovanje hibridnog hijerarhijskog sistema
upravljanja strujanjem sa distribuiranim upravljačkim funkcijama kojim se uvodi
nova paradigma upravljanja u aerotunelima. Sistem upravljanja strujanjem je
projektovan, integrisan i eksperimentalno verifikovan u aerotunelu VTI T-38
(Vojnotehnički institut, Beograd), donoseći značajno poboljšanje u smislu
tačnosti i energetske efikasnosti eksperimenata.
Za potrebe istraživanja su realizovani simulacioni model aerotunela velikih
brzina i simulacioni model kaskadnog sistema upravljanja strujanjem sa direktnom
kompenzacijom poremećaja, koji predstavljaju programski okvir za ispitivanje
odziva aerotunela i za sintezu sistema upravljanja strujanjem u aerotunelima
velikih brzina.
Metodologija upravljanja strujanjem koja je u disertaciji predložena za
aerotunele velikih brzina može da se primeni i u drugim sistemima čiji je rad
baziran na aktivnom upravljanju kompresibilnim strujanjem. | Wind tunnels are basic ground testing tools used by researchers in the field of
experimental aerodynamics. The invention, the use and the development of wind tunnels
have been and still are motivated by a wide range of issues in aerodynamics, as well as by
the fact that theoretical and numerical methods cannot provide all the results required for
making detailed design decisions in many practical cases. The most successful approach to
solving almost any problem in aerodynamics is based on using results obtained
theoretically, by experimentation and by numerical methods, appropriately combined and
complemented by experience.
Globally, most ground testing facilities were built 50 to 70 years ago. The situation is
similar also in the aerodynamics laboratory of the Military Technical Institute (Belgrade,
Serbia), where the latest wind tunnel started operations some 30 years ago. Many facilities
have been technologically upgraded during their lifetime, introducing new experimental
techniques, which enabled the wind tunnels to adapt to the current needs despite the fact
that these innovations were introduced individually, without any systematic methodology.
However, accelerated technical developments in recent years have triggered thinking about
implications for future research, as well as about the investments which should be initiated
today within the framework of preparing to cope with the inevitable changes in the coming
decades. Studies of effects of technological development on the ground testing facilities
operations have indicated that, after a moderate slowdown at the turn of the century, there
was again a growing trend by the end of the first decade of the 21st century, which was
partially attributed to the traditionally high demands of the military and aeronautical
industries, and partially to emerging new challenges in aerodynamic design. The result of
this is that presently development of new wind tunnels is planned or is actually ongoing in
a number of countries worldwide. Based on industrial and academic forecasts indicating
that most of the existing ground testing facilities, at different levels of usage, will be needed
during the 21st century, the dissertation identifies key areas of the development strategy
for wind tunnels for which a roadmap is needed for complying with future requirements.
One such area is control, and the motivation for the research performed in the dissertation
was to define directions for further development in the domain of flow control in high speed
wind tunnels.
In this dissertation, the traditional consideration of the wind tunnel as a facility for
performing standard types of aerodynamic experiments has been replaced with the view of
the wind tunnel as a flow control system. The idea was to gain an improved insight into the
physical process on one hand and to identify a universally applicable flow control
methodology for high speed wind tunnels on the other hand, with the aim of improving
experiment accuracy and cost of operations by combining methods in two areas of research
– aerodynamics and control theory – areas which have been developing independently for
many years now.
In the dissertation, a dynamic model of high speed wind tunnel has been developed.
Based on this model, a systematic methodology for flow control, representing the basis for
flow control in high speed tunnels, and applicable for control of compressible flow in
general, has been proposed. The development of the methodology is based on two
important research results. The first is the approach proposed for separating the influence
of the dynamics of the flow process from the influence of the dynamics of the process within
A Hybrid System for Flow Control in High-Speed Wind Tunnels
v
the control element. The second is the method for estimation of pressure losses due to
expansion behind the control element.
Based on the proposed methodology, a framework for the synthesis of the flow control
system in high speed wind tunnels has been established using a practical set of numerical
and simulation tools which support the design, development and integration of systems and
their performance and safety analyses.
An approach for the design of a hybrid hierarchical flow control system with distributed
control functions, introducing a new paradigm of control in wind tunnels, has been
proposed. The system for flow control has been designed, integrated and experimentally
verified in the VTI T-38 wind tunnel (Military Technical Institute, Belgrade), bringing
significantly improved both accuracy of the experiments and cost effectiveness of the
facility operations.
A simulation model of a high speed wind tunnel and a simulation model of the cascade
feedforward-feedback flow control system, representing the programmatic framework for
wind tunnel response testing and for the synthesis of the system for flow control in high
speed wind tunnels, respectively, have been realized for the purposes of the present
research.
The methodology for flow control, which is proposed for high-speed wind tunnels, is
applicable also in any other sistem the operations of which are based on active control of
compressible flow. | true |
Uticaj subinhibitornih koncentracija antibiotika na formiranje biofilma i vezivanje za komponente matriksa invazivnih i neinvazivnih izolata beta hemolitičkog streptokoka grupe A | Influence of the subinhibitory concentration of antibiotics to biofilm production and adherence to matrix proteins of invasiveand noninvasive isolates of group a beta-hemolytic streptococcus | Infekcije izazvane bakterijama koje produkuju biofilm su jedan od najaktuelnijih problema u bakteriologiji. Biofilm je način odbrane bakterija od djelovanja antibiotika i imunskog sistema domaćina. Terapija infekcija izazvanih biofilmom je uglavnom neuspješna, jer su za eradikaciju biofilma potrebne visoke koncentracije antibiotika koje bi bile izuzetno toksične po domaćina. Zbog neodgovarajuće i neuspješne terapije, bilo bi veoma značajno otkriti faktore i uslove sredine koji dovode do nastanka biofilma ili ga čak i indukuju. Streptococcus pyogenes ili streptokok grupe A (GAS) je jedan od najučestalijih humanih patogena, koji izaziva širok spektar oboljenja, koje se na osnovu patogenetskih mehanizama nastanka mogu podijeliti na piogene infekcije, toksemične infekcije i poststreptokokne sekvele. Ovako širok spektar oboljenja GAS može da zahvali mnogobrojnim faktorima virulencije. Sposobnost formiranja biofilma kao dodatnog faktora virulencije je još uvijek nedovoljno ispitana za GAS, iako je biofilm kao značajan faktor virulencije potvrđen kod mnogobrojnih bakterija. Početni i najvažniji korak u formiranju biofilma je adherencija za supstrat, bilo da su u pitanju adherencija za ćelije domaćina ili za vještačke materijale. Streptococcus pyogenes raspolaže sa znatnim brojem adhezina koji mu omogućavaju adherenciju za različite humane ćelije. Najveći značaj adherencije je u pripajanju za ćelije domaćina, agregaciji blisko postavljenih bakterija, stvaranju signala za prelazak u kolektivni način života, pri kojem bakterije dobijaju zaštitni matriksni omotač, koji u planktonskom načinu života ne postoji, a koji je odgovoran za većinu odbrambenih mehanizama kojima bakterije u biofilmu izbjegavaju eradikaciju sa mjesta infekcije. Smatra se da produkcija biofilma omogućava in vitro osjetljivim sojevima rezistenciju na antibiotike i dovodi do terapijskog neuspjeha. Uočeno je da su bolji produktori neinvazivni sojevi različitih vrsta streptokoka u odnosu na invazivne sojeve, kao i da su GAS sojevi osjetljivi na eritromicin bolji produktori u odnosu na eritromicin rezistentne sojeve. Takođe, pretpostavlja se da streptokokno kliconoštvo najvjerovatnije nastaje prodorom bakterija u epitelne ćelije ili stvaranjem biofilma u kriptama tonzila... | Biofilms have been increasingly recognized as being important in human disease. Problems associated with human biofilm infections result from two distinct characteristics of all biofilms. First, biofilms are highly resistant to immune killing and clearance, and to treatment with antimicrobial agents. Second, protected biofilms might be capable of shedding individual bacteria and sloughed pieces of biofilm into surrounding tissues and the circulatory system. Such shed cells might be responsible for acute illness, which might recur despite vigorous antimicrobial treatments. So, it is important to establish factor that induce biofilm production. Group A Streptococcus (GAS) is a beta-hemolytic, Gram- positive human pathogen capable of causing a wide variety of human disease ranging from noninvasive diseases, such as pharyngitis and impetigo, to more severe, invasive infections, including necrotizing fasciitis, sepsis, and toxic shock-like syndrome. A large number of secreted or cell-attached virulence factors expressed by this microorganism have been investigated so far. Recent observations suggesting that biofilm may also have a role in S. pyogenes infections have been reported. First and most important step in biofilm production is adherence to biotic and abiotic surfaces. After successful adherence, bacteria aggregate and get quorum signal for biofilm formation, sessile cells secreted exopolysaccharide matrix that protect bacteria as shield from surroundings effects. The nature of biofilm structure and the physiological attributes of biofilm organisms confer an inherent resistance to antimicrobial agents. Although no strain of GAS that is resistant to penicillin in vitro has been identified in clinical laboratories using current susceptibility methods, treatment failure rates of up to one-third have been observed in clinical practice. Ogava et al. proposed that biofilm formation or internalization into epithelial cells enable Streptococcus pyogenes to establish pharyngeal carriage in patients with pharyngitis. However, little is known about whether the ability to form biofilm is a characteristic of all group A streptococcal strains and is there relationship between biofilm formation and clinical source of isolates... | false |
Ispitivanje učestalosti polimorfizama gena za faktor nekroze tumora [alfa], interleukin 6 i interleukin 1[beta] kod prevremeno rođene dece kao faktor rizika za nastanak sepse | Analysis of tumor necrosis factor [alpha], interleukin 6 and interleukin 1[beta] gene polymorphisms frequency in preterm infants as risk factors for development of sepsis | Neonatalna sepsa predstavlja vodeći uzrok morbiditeta i mortaliteta kod prevremeno
rođene dece. Genetički faktori mogu uticati na nastanak, tok i ishod rane neonatalne sepse.
Cilj našeg istraživanja bio je da ispitamo povezanost TNFα -308 G/A, IL6 -174 G/C i IL1β -
511 G/A polimorfizama sa nastankom i ishodom rane neonatalne sepse kod prematurusa.
Istraživanje je obuhvatilo 471 prevremeno rođeno dete, 282 sa sepsom (151 hemokulturom
potvrđenom i 131 kliničkom sepsom) i 189 bez sepse koji su činili kontrolnu grupu.
Učestalost alela A i AA genotipa TNFα -308 G/A polimorfizma je statistički značajno veća
kod prematurusa sa sepsom u odnosu na prematuruse kontrolne grupe. GA+AA genotipovi
polimorfizma TNFα -308 G/A su statistički značajno povezani sa nastankom hemokulturom
potvrđene sepse i kliničke sepse. Učestalost AA genotipa IL1β -511 G/A polimorfizma
statistički je značajno veća u grupi prematurusa sa hemokulturom potvrđenom sepsom i
kliničkom sepsom u odnosu na kontrolnu grupu. Takođe, AA genotip IL1β -511 G/A
polimorfizma udružen je sa letalnim ishodom od sepse kod prematurusa. Logistička
regresiona analiza sa gestacijskom starošću, porođajnom telesnom masom i Apgar skorom
u ’5 kao kovarijatama potvrdila je statistički značajnu povezanost geneotipova GA+AA
TNFα -308 G/A i AA IL1β -511 G/A polimorfizma sa nastankom sepse. U našoj studiji
nema statistički značajne razlike u učestalosti alela i genotipova IL6 -174 G/C
polimorfizma između grupa prematurusa sa hemokulturom potvrđenom, kliničkom sepsom
i kontrolne grupe prematurusa.
Rezultati naše studije pokazuju da su alel A i AA genotip TNFα -308 G/A i AA
genotip IL1β -511 G/A polimorfizma faktori rizika za razvoj rane neonatalne sepse. Genotip
AA IL1β -511 G/A polimorfizma je faktor rizika za smrtni ishod od rane neonatalne sepse
prematurusa. | Neonatal sepsis is the major cause of morbidity and mortality among preterm
infants. Genetic predisposition may have an impact on sepsis susceptibility and outcome.
The aim of our study was to explore the association of TNFα -308 G/A, IL-6 -174 G/C and
IL-1β -511 G/A gene polymorphisms with susceptibility and outcome of early onset sepsis
(EOS) in preterm infants. Study included 471 preterm infants, 282 with EOS (culture
proven sepsis 151 and clinical sepsis 131) and 189 as a control group. We observed
significantly higher frequency of A allele and AA genotype of TNFα -308 G/A
polymorphism in blood culture proven EOS or clinical EOS compared to the control group.
Statistically significant difference was observed in TNFα -308 G/A genotypes distribution
between sepsis and control groups by dominant model (GG/GA+AA). The frequencies of A
allele and AA genotype of IL-1β -511G/A polymorphism are significantly higher in clinical
EOS and blood culture proven EOS compared to the control group. A significant difference
was observed between clinical EOS and blood culture proven EOS and control group by
recessive model (GG+GA/AA). Our study has shown that AA genotype of IL-1β -511 G/A
polymorphism was a significant predictor of lethal outcome. Logistic regression with
BMW, gestational age, and Apgar score as covariates confirmed significant association
between TNFα -308 G/A and IL-1β -511 G/A genotypes and development of sepsis.
Genotype and allele frequencies of IL6 -174G/C polymorphism were not significant
different between culture proven EOS group, clinical EOS group and the control group did
not show significant differences.
According to our results TNFα -308 A allele and AA genotype and IL-1β -511 AA
genotype may be risk factors for the development of EOS while IL-1β -511 AA genotype
may be predictor of EOS lethal outcome. | true |
Procena integriteta čeličnih konstrukcija pomoću uporedne modalne analize | Integrity assessment by cross correlated modal identification of steel structures | Dosadašnja istraţivanja u obasti integriteta čeličnih konstrukcija bazirana su uglavnom na analitičkim procenama veka strukture kroz numeričke proračune i ispitivanja konvencionalnim eksperimentima. Numeričke metode, ma koliko bile precizne, ne pruţaju pravu sliku o realnom ponašanju i stanju čelične konstrukcije. S druge strane, merenja na realnim konstrukcijama u uslovima redovne eksploatacije mogu biti veoma zahtevna za izvoĎenje. Ubrzanim razvojem elektronskih ureĎaja i smanjenjem njihove cene, sistemi za akviziciju i višekanalna merenja postali su komercijalno dostupni, pa se došlo u situaciju da rezultati merenja budu ekstremno velike datoteke, koje je srazmerno teško analizirati i adekvatno protumačiti u realnom vremenu. Drugi nedostatak konvencionalnog pristupa u proceni integriteta čeličnih konstrukcija je to što se ispitivanja izvode na epruvetama, ili u najboljem slučaju, na umanjenim modelima koji predstavljaju čeličnu konstrukciju koja je predmet ispitivanja. Ovakvim eksperimentima, u laboratorijskom okruţenju, zanemareni su uticaji ambijentalnih uslova kao što su kiša, vetar, sneg, velike temperaturne promene, pomeranje tla, uticaj saobraćaja i drugi faktori. Jedan od ciljeva ove disertacije je da se prevaziĎu nedostaci do sada primenjivanih metoda i da se unapredi postupak merenja i tumačenja digitalnih zapisa. Pošlo se od ideje da je moguće tako povezati ANSYS numeričku analizu čelične konstrukcije sa merenjima na realnoj strukturi, da se postigne egzaktno podešavanje modela i postavi usavršena metodologija za procenu integriteta konstrukcije. Numeričkim simulacijama dolazi se do okvirne slike odziva konstrukcije izloţene pobudi, prvenstveno u smislu definisanja sopstvene frekvencije oscilovanja konstrukcije, modalne mase, krutosti i prigušenja, kao i osnovnih modova oscilovanja. Poznavanjem tih modalnih parametara, uz 3D model date čelične konstrukcije, definiše se matrica mernih tačaka (koordinate, pravci merenja, način vezivanja senzora), broj potrebnih senzora i minimalna konfiguracija opreme za snimanje dinamičkih parametara. Obradom podataka prikupljenih na ovaj način, jasno se definiše odziv konstrukcije za postojeću pobudu. UvoĎenjem simulirane ambijentalne pobude u 3D model konstrukcije, proveravaju se rezultati prethodno uraĎene numeričke analize, kao i njihova korelacija sa rezultatima dobijenim realnim merenjem. Korekcijom 3D modela, sa ciljem potpunog usklaĎivanja analitičkih i empirijskih rezultata, dolazi se do 3D modela koji je potpuni ekvivalent stvarne čelične konstrukcije. To otvara mogućnost da se struktura ispita pod opterećenjima koja nije bilo moguće uvesti na realnoj kostrukciji (veći intenzitet opterećenja, kritična kombinacija opterećenja, zahtevniji ambijentalni uslovi...). Metodologija koja je predmet ove disertacije primenjena je na dve čelične konstrukcije različite konfiguracije, namene i dimenzija. U pitanju su rešetkasta čelična konstrukcija dalekovodnog stuba i čelična struktura glavnog objekta termoelektrane. Obe ove konstrukcije su specifične na odreĎeni način i zahtevaju odgovarajući pristup, kako u definiciji 3D modela tako i u programu ispitivanja. | Early researches on steel structures integrity were mainly oriented on calculations and conventional experiments. Robust numerical methods of a high accuracy are usually less reliable in estimation of dynamical properties and a true condition of a steel structure. On the other hand, experiments on real structures, being in regular operation, could be very demanding to conduct. Acquisition systems nowadays became more affordable than ever, due to fast development of commercial electronics. Therefore, data loggs are rather oversized and thus very difficult to analyse. Another problem is that the objects in experiments are usually simple items such as bars and plates, or simplified models of real structure. In such experiments contribution of harsh ambient conditions (snow, wind, ice, high humidity, extreme temperatures, excessive traffic, ...) is mostly neglected. Main goal of this PhD thesis is improvement of renowned experimental methods. It is also addressed to implementation and justification of novel methodology in structural integrity analysis. The main idea is to correlate experimental results with those obtained applying ANSYS software package (based on Finite Element Method). Throughout a results cross-correlation and model adjustment the new presentation of the structure is created, in other words, a reliable base for further analysis. Structural properties which are in the focus of the correlation process are natural frequency, modal mass, stiffness and damping. By a proper definition of those parameters, and a 3D model of the structure, a preliminary map of measuring points and measuring configuration can be set. Main point of the experiment concept is to determine dynamic behaviour of the structure, exposed to a known load. Truly correlated 3D model, with verified geometric, static and dynamic properties offers the opportunity to predict the structure behaviour under loads that can hardly apply on a living structure (extreme overloads, complex loads, harsh ambient conditions...). In the doctoral thesis, it is presented a consistent methodology applied in the analysis of different structural cases as follows: an electric grid transmission tower and grillage structure in the thermal power plant. Each one of the quoted items is steel made, having its own properties, and thus requires specific approach along the modelling process, experimental treatment and post event analysis. | false |
Optimizacija sistema za korišćenje otpadne toplote iz papir mašine u proizvodnoj hali fabrike kartona | Optimization of paper machine waste heat recovery system in the production hall of a cardboard factory. | Osnovni cilj doktorske disertacije je optimizacija sistema za korišćenje
otpadne toplote na osnovu analize karaktera strujanja vazduha u proizvodnoj hali
u kojoj je smeštena mašina za proizvodnju ambalažnog papira.
Osnovna polazna hipoteza u disertaciji je da se sveobuhvatnom analizom procesa
proizvodnje papira može dobiti daleko efikasniji sistem za korišćenje
otpadne toplote a time značajno smanjiti troškovi za energiju.
Istraživanje je obuhvatilo metode poput merenja procesnih parametara na
sušnoj sekciji karton mašine i merenja parametara vazduha u proizvodnoj hali
za dva karakteristična radna režima u realnim uslovima u Fabrici kartona
Umka a.d.. Na osnovu rezultata merenja izrađen je materijalni i toplotni bilans
karton mašine i bilans vlažnog vazduha u proizvodnoj hali. Rezultati bilansa
su poslužili za određivanje količine i karakteristika otpadne toplote koja se
oslobodi u atmosferu tokom proizvodnog procesa.
Pored toga, u disertaciji je analitičkim metodama analiziran mehanizam
prenošenja toplote sa pojedinih delova karton mašine na okolni vazduh i
određen je karakter konvektivnih stujanja vazduha u proizvodnoj hali primenom
metode virtuelnog linijskog izvora toplote. Rezultati su pružili dobru
kvalitativno-kvantitativnu sliku o karakteru strujanja vazduha u hali i
omogućili uvid u tehničke probleme koji se javljaju tokom proizvodnog procesa
kao što su eksfiltracija vazduha iz pojedinih delova karton mašine u
proizvodnu halu i neodgovarajuće održavanje i regulisanje kapaciteta
ventilacionih sistema u proizvodnoj hali.
Značajan cilj disertacije je razvoj numeričkog modela kojim je simulirano
strujanje vazduha u proizvodnoj hali. Rezultati simulacije su omogućili
određivanje temperaturskog, brzinskog i polja apsolutne vlažnosti vazduha u
proizvodnoj hali na osnovu čega su definisane optimalne lokacije za
odsisavanje vazduha koji se odvodi ka sistemu za korišćenje otpadne toplote. U
cilju validacije numeričkog modela rezultati dobijeni simulacijama su
upoređeni sa odgovarajućim eksperimentalnim rezultatima. Postignuto je
relativno dobro slaganje rezultata s obzirom na gabarite hale, kompleksnost
strujne slike i veliki broj uticajnih faktora.
U ukupnoj ceni proizvedenog kartona troškovi za energiju učestvuju i do 30 %.
Korišćenjem otpadne toplote može se u značajnoj meri smanjiti potreba za
primarnim izvorima energije. U skladu sa tim praktičan cilj doktorske
disertacije je da pokaže u kojoj meri optimizacija sistema za korišćenje
otpadne toplote može da doprinese smanjenju utroška primarne energije u
proizvodnom procesu. Shodno tome, sprovedena je tehno-ekonomska analiza u
cilju određivanja optimalne površine razmenjivača toplote tipa vazduh-vazduh
u sklopu sistema za korišćenje otpadne toplote na osnovu ulaznih podataka koji
su dobijeni numeričkim simulacijama vazdušnih tokova u proizvodnoj hali. Za
analizu je primenjena ε-NTU metoda spregnuta sa prethodno definisanim
funkcijama troškova pri čemu su uzete u obzir sezonske varijacije parametara
otpadnog i svežeg atmosferskog vazduha. Ukupne neto uštede u novcu koje se
mogu postići primenom predloženog sistema u predviđenom radnom veku od 20
godina iznose oko 2,23 miliona EUR, pri čemu je prost period otplate
investicije približno 27 meseci. Optimizirani razmenjivač toplote u proseku
iskoristi manje od 20 % od raspoložive količine otpadne toplote iz
ventilacionog sistema. Ovo ukazuje na potrebu za ugradnjom drugog stepena
rekuperacije otpadne toplote sa efikasnijim razmenjivačima toplote tipa
vazduh-voda i sprezanjem sistema za korišćenje otpadne toplote sa toplotnim
pumpama, što će biti predmet budućih istraživanja.
Naučni doprinos disertacije ogleda se u tome da postoji veoma mali broj
istraživanja i studija na ovu temu koje su sprovedene na primeru velikog
industrijskog objekata sa složenim proizvodnim procesom kakav je proizvodna
hala u papirnoj industriji. Sveobuhvatan pristup, metode primenjene u radu i
razvijeni modeli imaju generalan karakter tako da će motivisati i druge
istraživače da daju svoj doprinos i unaprede naučna dostignuća u ovoj oblasti. | The main goal of the dissertation is optimization of waste heat recovery system based
on the analysis of air flow patterns within the production hall in which a packaging
grade paper machine is accommodated.
The basic starting hypothesis in the dissertation is that a comprehensive analysis of the
paper production process can yield more efficient waste heat recovery system and thus
significantly reduce energy costs.
The research included methods such as field measurement of process parameters in the
dryer section of the cardboard machine and measurement of air flow parameters in the
production hall for two typical operating modes under real conditions in the Cardboard
factory Umka Ltd. Based on the results of measurements material and heat balances of
the cardboard machine and moist air in the production hall were calculated. The results
of balances were used to determine the amount and characteristics of waste heat which
is released to the atmosphere from the production process.
In addition, analytical methods were used to analyze the heat transfer from some parts
of the cardboard machine to the surrounding air while the buoyancy driven air flows
within the hall were determined using the virtual line heat source method. The results
provided a good qualitative and quantitative picture of the nature of air flow patterns in
the hall and enabled insight into the technical issues that may arise in the production
process such as exfiltration of air from some parts of the cardboard machine into the
production hall and inadequate maintenance and control of ventilation systems in the
production hall.
An important aim of the dissertation is the development of a numerical model for the
simulation of air flow patterns in the production hall. The results of simulation, which
have provided the temperature, velocity and humidity fields in the production hall, were
used to define the optimum locations of exhaust openings connected to the waste heat
recovery system. In order to validate the numerical model the results of simulations
were compared with the corresponding experimental results. A relatively good
agreement between the results is achieved with respect to the hall dimensions, the
complexity of air flow patterns and the large number of influencing factors.
Energy costs comprise up to 30 % of the total cost of produced cardboard. Utilization of
waste heat can significantly reduce the need for the primary energy sources.
Accordingly, the practical aim of the dissertation is to show to which extent the
optimization of the waste heat recovery systems can contribute to the reduction of the
primary energy consumption in the production process. Thus, a techno-economical
analysis was conducted in order to determine the optimal surface area of an air to air
heat exchanger within the waste heat recovery system based on the input data obtained
by numerical simulation of the air flow patterns in the production hall. The ε-NTU
method coupled with pre-defined cost functions was used for the analysis taking into
account the seasonal variations of the atmospheric and waste air parameters. Total net
savings of 2.23 million EUR can be achieved using the proposed system during its
technical life of 20 years with a simple investment payback period of 27 months. The
optimized heat exchanger on average recovers less than 20 % of the available waste heat
amount from the ventilation system. This indicates the need for the application of the
second stage of heat recovery in more efficient air to water heat exchangers and
coupling the waste heat recovery system with heat pumps, which will be the subject of
future research.
The scientific contribution of the dissertation is the fact that there are very few research
studies on this topic conducted in a large industrial building with a complex production
process such as the production hall in the paper industry. A comprehensive approach,
the methods applied in the study and developed models are general and will motivate
other researchers to contribute and promote scientific advances in this field of research. | true |
Teorijsko i eksperimentalno istraživanje procesa sušenja bioloških materijala korišćenjem solarne energije | Theoretical and experimental investigation of the drying process biological materials using solar energy | Kada se suše proizvodi, često se nailazi na niz teškoća: prva teškoća dolazi
od činjenice da svaki proizvod ima svoju kinetiku sušenja. Druga teškoća je tehnička
i vezana je za definisanje eksperimenta. Od izuzetne važnosti je i kontrola za vreme
sušenja većine proizvoda za ishranu.
U radu je dat pregled relevantne literature u cilju upoznavanja sa
istraživanjima vezanim za efikasnost prijemnika solarne energije i izvođenja
konvektivnog procesa sušenja bioloških materijala u tankom sloju, kao i postojećim
rešenjima iz ove oblasti. Za karakteristična rešenja postrojenja za sušenje su dati i
definisani odgovarajući bilansi.
U cilju razumevanja eksperimentalnog dela istraživanja u radu je dat prikaz
koncepcije rešenja pokretne, univerzalne, ekološke, komorne, konvektivne,
indirektne, aktivne solarne sušare, čije osnovne karakteristike su mogućnost
praćenja prividne putanje kretanja Sunca i praćenje položaja, ugla Sunca. Veoma
važna karakteristika rešenja je i potpuna energetska nezavisnost, pošto se Sunčevo
zračenje koristi i za proces sušenja, za pripremu agensa sušenja u originalnom
rešenju prijemnika Sunčeve energije i za direktno dobijanje električne energije za
kretanje agensa sušenja, što se postiže korišćenjem prijemnika za direktno
pretvaranje Sunčeve energije u električnu. Radi se o savremenoj tehnologiji koja ima
izuzetan značaj sa aspekta održivog razvoja i energetske efikasnosti.
Da bi se ostvario cilj i hipoteza istraživanja:
• prouči kinetika procesa sušenja spanaća u solarnoj , komornoj,
konvektivnoj, pokretnoj, indirektnoj, ekološkoj, aktivnoj sušari,
• odredi uticaj parametara agensa sušenja i materijala, koji se suši na
kinetiku procesa sušenja spanaća,
• odredi karakteristična kriva brzine procesa sušenja (KKS) i
• uporede eksperimentalne krive sušenja sa matematičkim modelima iz
literature
• definiše
matematički
model
i
odrede
vrednosti
efektivne
difuzivnosti spanaća.
neophodna su odgovarajuća eksperimentalna istraživanja.
Eksperiment je izveden na modulu pokretne, univerzalne, ekološke, komorne,
konvektivne, indirektne, aktivne solarne sušare.
Eksperimentalni rezultati su omogućili definisanje kinetike sušenja,
analizu uticaja parametara agensa sušenja i materijala na kinetiku sušenja i
definisanje karakterističnih vlažnosti i karakteristične krive brzine sušenja.
Matematički model karakteristične brzine sušenja je posle utvrđivanja
najpovoljnijeg modela, a to je model Midilli & Kucuka, poslužio za definisanje
analitičkog izraza za karakterističnu brzinu sušenja i određivanje efektivne
difuzivnosti korišćenjem drugog Fick's zakona i rešavanjem istog za slučaj procesa
sušenja u tankom sloju.
Dalja istraživanja bi se mogla odvijati u izvođenju eksperimentalnih
rezultata u cilju potvrđivanja definisanih modela bilansiranja rešenja pokretne,
univerzalne, ekološke, komorne, konvektivne, indirektne, aktivne solarne sušare. | When products are dried, often encountered in a number of difficulties: the first
difficulty comes from the fact that each product has its own drying kinetics. The second
difficulty is technical and is related to the definition of the experiment. Of utmost importance
is the control for the drying of most food products. The paper presents a review of relevant
literature in order to learn about research into the effectiveness of solar energy receiver and
perform convective drying process of biological materials in a thin layer, and existing
solutions in this field. For the characteristic drying plant solutions are given and defined the
appropriate balance.
In order to understand the experimental part of the research paper presents the concept
of mobile solutions, universal, ecological, chamber, convective, indirect, active solar dryers,
whose main characteristics are the ability to track the apparent motion paths and tracking the
position of the sun, the angle of the sun. An important feature of the solution and complete
energy independence, since the solar radiation is used for the drying process, drying agents
for the preparation of the original solution set for solar energy and directly generate electricity
for the movement of drying agent, which is achieved by using the receiver for direct
conversion of solar energy into electricity. It is a modern technology that is extremely
significant in terms of sustainable development and energy efficiency.
To achieve the goal and hypothesis of the research:
• study the kinetics of spinach in a solar drying, chamber,convective,
mobile, indirect, ecological, active drying,
• determine the impact parameters and drying agent material, which
dries on the kinetics of drying of spinach,
• determine the characteristic curve of drying rate (CBC) and
• compare the experimental drying curves with mathematical models
from the literature
• defines the mathematical model and determine the value of the
effective diffusivity of spinach.
requires the corresponding experimental studies.
The experiment was performed on the mobile module, universal, ecological, chamber,
convective, indirect, active solar dryers.
The experimental results made it possible to define the kinetics of drying, impact analysis, the
parameters of drying agent and material on the kinetics of drying and the moisture
characteristic and defining characteristic drying rate curve.
A mathematical model of the characteristic drying rate after determining the best
model, a model that's Midilly & Kucuk, served to define the analytical expression for the
characteristic speed of drying and the determination of the effective diffusivity using the
second Fick's law and solving the same in case of drying in a thin layer.
Further research could be done in the performance of the experimental results to
verify the model defined by balancing solutions mobile, universal, ecological, chamber,
convective, indirect, active solar dryers. | true |
Uticaj inicijalnih oštećenja na preostali vek strukturalnih elemenata vazduhoplova | The effect of initial damage to residual life of aircraft structural elements | Predmet doktorske disertacije je proučavanje i uspostavljanje celovitih
proračunskih procedura za procenu preostalog veka strukturalnih elemenata
avionskih konstrukcija izloženih cikličnim opterećenjima konstantne
amplitude i stepenastim spektrom opterećenja. Primarna pažlja u radu je
usmerena na uspostavljanju proračunskih procedura za analize čvrstoće
elemenata strukture vazduhoplova vsa „aspekta dopustivih oštećenja“. Danas su
zamor i analiza čvrstoće sa aspekta dopustivih oštećenja postali nezaobilazni
u procesu projektovanja strukture vazduhoplova jer su uzroci lomov posledica
različitih oblika oštećenja. Neka od ovog tipa oštećenja su dovela i do
gubitaka vazduhoplova. Projektovanje sa aspekta dopustivih oštećenja je ustvari
„osposobljavanje“ strukture vazduhoplova da određeni vremenski period spreči
lom elemenata strukture vazduhoplova u kojima se javilo inicijalno oštećenje
tokom eksploatacije a čiji bi lomovi mogli ponekad dovesti i do gubitka
letelice. Dva glavna pristupa projektovanja su poznata pod nazivima „fail-safe“ i
„safe-life“. Ovaj poslednji „safe-life“ pristup, u kome se koristi linearna
elastična mahanika loma (LEML), je korišćen za predviđanje stabilnosti
prskotine, širenje prskotine i prema tome da posluži za predviđanje
minimalnog vremena između dva pregleda strukture vazduhoplova kako bi se
izbeglo da eventualna prskotina ne dostigne svoju kritičnu vrednost. Poslednji
koncept nazvan je dopustiva oštećenja čija je uloga da predvidi uticaje
prskotina u strukturi. U ovom istraživanju prikazane su tipične procedure za
analize . Prikazani su detalji vezano za tipove oštećenja, modeliranje
različitih tipova oštećenja, procena njihovog veka koristeći analize zamora
kao i analize širenja prskotine na bazi LEML. Pažnja u ovom radu je primarno
usmerena na razvoj proračunskih procedura i softvera za analize čvrstoće
elemenata strukture vazduhoplova sa aspekta zamora i mehanike loma.
Proračunski pristup je zasnovan na kombinovanom korišćenju singularnih
konačnih elemenata za određivanje faktora intenziteta napona u sprezi sa
korespodentnim zakonima širenja prskotine koji uključuje uticaj spektra
opterećenja na broj ciklusa ili blokova do loma. Procedura je primenjena na
strukturalne elemente vazduhoplova. U ovom istraživanju korišćen je Metod
Gustine Energije Deformacije (GED) u području ukupnog zamornog veka
strukturalnih elemenata vazduhoplova pod dejstvom spektra opterećenja do
pojave inicijalne prskotine i analiza širenja prskotine. GED metod je
zasnovan na korišćenju malociklusnih zamornih karakteristika (MZK) kako do
pojave tako i za analizu širenja prskotine. Za određivanje analitičkih izraza za
faktore intenziteta napona (FIN), koji su neophodni za analizu širenja
prskotine i za procenu preostalog veka, korišćeni su specijalni singularni
konačni elementi. Analiza širenja prskotina bazirana je na konvencionalnim
zakonima širenja prskotine poput Parisa, Formana i drugih s jedne i GED
pristupa s druge strane. Da bi se ilustrovale pogodne proračunske procedure za
procene preostalog zamornog veka uključeni su i odgovarajući numerički
primeri. Proračunski rezultati su upoređeni sa raspoloživim i sopstvenim
eksperimentalnim rezultatima. | The subject of doctoral dissertation is research into domain residual fatigue life
estimations of damaged aircraft structural components under cyclic loads of constant
amplitude and load spectrum. The primary attention in this study is focused to
developing efficient computation procedures of aircraft structural components for
design with respects to “damage tolerance approach”.
In today’s structural design, fatigue and damage tolerance analysis have become
most important and challenging task for the designers because of failure of structure due
to different type of damages. Some of these damages have caused a loss of entire
structure i.e. Whole Aircraft Itself.
Damage tolerance is ability it resists fracture from the preexistent cracks for a given
period of time and is an essential attribute of components whose failure could result in
catastrophic loss of life or property.
Two major approaches were developed in the past, namely, the safe-life and the fail-
safe design concepts. The safe-life approach correlating the time to failure of the
specimen with the applied loads characteristics to predict the time to failure of real
components using Minor’s rule approach. The other is fail-safe concept, in which linear
elastic fracture mechanics approach (LEFM) are used to predict the crack stability,
crack growth and hence the minimal time between the two inspections to avoid a crack
reaching critical size. The later concept called the damage tolerance, whose function is
to asses the effect of cracks in the structure. The analysis of damage tolerance behavior
plays an important role in the structural integrity program. In this investigation are
shown the typical procedure for damage tolerance analysis of aircraft structural
components. This work presents details of, types of damages, modeling different type of
damages, estimation of their life using fatigue analysis and crack growth analysis using
LEFM approach.
Attention in this work is focused on developing computation procedures and
software of aircraft structural components with respect fatigue and fracture mechanics.
Computation method is based on combining singular finite elements to determine stress
intensity factors for cracked structural components with corresponding crack growth
lows that include effect of load spectra on number of cycles or blocks up to failure.
Procedure is applied to aircraft structural components. In this investigation Strain
Energy Density (SED) method is used in domain total fatigue life of structural
components under general load spectrum up to crack initiation and crack growth. The
SED method is based on using low cycle fatigue (LCF) properties for crack initiation
and crack growth analyses. To determine analytic expressions for stress intensity factors
(SIF), that are necessary in crack growth analysis for residual life estimation, singular
finite elements are used. Crack growth analysis of cracked structural elements is based
on conventional Forman`s low and Strain Energy Density (SED) conceps. To
demonstrate efficient computation procedure in fatigue life estimation here numerical
examples are included. Computation results are compared with correspond experiments | true |
Eksperimentalno i numeričko ispitivanje uticaja modifikacije turbulentnog osnosimetričnog mlaza zvučnim oscilacijama na proces prenosa toplote pri udaru o ravnu zagrejanu podlogu | Experimental and numerical investigation on influence of turbulent axisymmetric jet modification by acoustic oscillations on impiging jet heat transfer | Predmet ovog istraživanja je turbulentni osnosimetrični slobodni mlaz vazduha koji
ističe u mirnu okolnu sredinu, fluida istih karakteristika, iz mlaznica različitih
konfiguracija, koji udara o ravnu zagrejanu podlogu postavljenu normalno na osu
mlaza.
Cilj istraživanja je da se eksperimentalno, matematičkim modeliranjem i
numeričkom simulacijom dublje istraži i objasni uticaj zvučnih oscilacija na
karakteristike mlaza kao i vrtložnih struktura u turbulentnom osnosimetričnom
mlazu i da se ispita mogućnost kontrole vrtložnih struktura za koje se pretpostavlja
da imaju dominantnu ulogu u procesu razmene toplote. Kao sredstvo kontrole
vrtložnih struktura u mlazu ovde su korištene na veštački način izazvane modulacije
brzine mlaza na izlazu iz mlaznice i samopobudne oscilacije koje se javljaju u radu
specijalno konstruisanih mlaznica.
Eksperimentalno istraživanje ovog problema je obavljeno kroz saradnju sa dve
obrazovne naučno-istraživačke institucije: Laboratorijom za prenos toplote, na
Mašinskom fakultetu, Fakulteta za inženjerstvo, Kjoto Univerziteta, u Kjotu, Japan,
gde se obavio deo ispitivanja vezana za modifikaciju turbulentnog osnosimetričnog
mlaza samopobudnim oscilacijama koje se javljaju korišćenjem specijalno
dizajnirane whistler mlaznice, i Institutom za hemijske procese, Akademije nauka
Češke Republike u Pragu, Češka Republika, gde je obavljen deo eksperimentalnih
istraživanja uticaja na spoljašnji način unesene modifikacije na turbulentne
strukture u osnosimetričnom mlazu koji udara o ravnu podlogu. Matematičko
modeliranje i numeričke simulacije su obavljene u Institutu za nuklearne nauke
„Vinča“, Laboratoriji za termotehniku i energetiku.
xi
Iz veoma obimnog seta eksperimentalnih podataka, prikupljenim raznovrsnim
eksperimentalnim tehnikama u širokom dijapazonu radnih uslova mogla se formirati
relevantna baza podataka iz koje su se, posle detaljne analize i obrade podataka,
izvukli relevantni zaključci o uticaju modifikacije turbulentnog osnosimetričnog
mlaza zvučnim oscilacijama, kao i posrednom uticaju na prelaženje toplote pri udaru
mlaza o ravnu zagrejanu podlogu i time je dat je veliki doprinos detaljnom
ispitivanju ovog fizičkog fenomena.
Rad na matematičkom modeliranju i numerička simulacija problema, koji je
uporedio različite modele turbulencije, dao je doprinos u davanju određenih
preporuka za korišćenje pojedinih modela kao i optimizaciju za korišćenje u
problemima prelaženja toplote sa mlaza koji udara u ravnu zagrejanu podlogu
postavljenu normalno na osu mlaza . | The subject of this thesis is the submerged, round, unconfined turbulent axisymmetric
jet, which issues from nozzles with different geometries and impinges to the flat
heated plate positioned normally to the jet axis.
The aim of experimental investigations, mathematical modelling and numerical
simulations is to widely investigate properties and the vortex structures, that are
assumed to have great importance in the heat transfer process, of the modified
turbulent axisymmetric jet by acoustic modulations and, additionally, to study the
possibility of their control. The considered mean of vortex structures control is a
modulation of the nozzle exit velocity using external source of low-amplitude
oscillations and self-sustained oscillations generated in the operation of the specially
designed nozzles.
Experimental
investigation
was
provided
through
cooperation
with
two
international educational scientific institutions: Heat Transfer Laboratory,
Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Kyoto University, Kyoto, Japan
where was provided experimental investigation of turbulent axisymmetric jet
modification by self-sustained oscillation, that occur when specially designed whistler
nozzle that is producing self-sustained oscillation in its function, is used, and
Research Centre of Behaviour of Multiphase Systems under Super-Ambient
Conditions, Institute of Chemical Process Fundamentals, Academy of Sciences of the
Czech Republic, Prague, Czech Republic where investigations of turbulent
axisymmetric jet modification by external excitations were provided. Mathematical
modelling and numerical simulation of the phenomenon of interest is provided at the
Institute of Nuclear Sciences “Vinca”, Laboratory for Thermal Engineering and
Energy.
xiii
Very extensive set of experimentally collected data from various kinds of
experimental techniques used in the wide range of experimental working conditions
is used for relevant experimental data base building. After detailed analysis and post
processing of the data, it could be possible to extract relevant conclusions about
turbulent axisymmetric jet modified by acoustic oscillations properties and it’s
influence on the process of the heat transfer from modified jet to the flat heated
surface positioned normally to the jet propagation. Significant scientific contribution
in broadening of the investigation of this specific phenomenon is given.
Mathematical modelling and numerical simulation of the phenomena which has
compared different turbulent models has led to the recommendations for the models
usage and optimization in flow setups that include heat transfer from the jet to the
flat heated surface and or opposite direction. | true |
Dinamika posebnih klasa sistema sa kašnjenjem na konačnom vremenskom intervalu | Dynamic of particular classes of time-delay systems defined over finite time interval | U ovoj doktorskoj disertaciji su razmatrani problemi dinamičke analize posebnih klasa
sistema sa čistim vremenskim kašnjenjem, kao i njihovo ponašanje na konačnom.
U uvodnom delu akcenat izlaganja stavljen je na proučavanje suštinskih osobina
singularnih sistema, sistema sa kašnjenjem i singularnih sistema sa kašnjenje, kao i na
njihove diskretene analogane.
U tom smislu razmatrana su pitanja koja se tiču egzistencije i jedinstvenosti rešenja,
problema impulsnih ponašanja i konzistentnih početnih uslova, kauzalnosti i funkcija
početnih uslova razmatranog sistema.
Detaljan pregled do sada postignutih rezultata na polju izučavanja neljapunovske
stabilnosti oličene u konceptu stabilnosti na konačnom vremenskom intervalu i praktične
stabilnosti na ove klase sisteme, iscrpno je dat u odgovarajućem poglavlju.
Disertacija je prvenstveno posvećena osnovnom pianju koje je vezano za teoriju a
posebno za primenu automatskog upravljanja u praksi, tj. za pitanje stabilnosti u tzv.
neljapunovskom smislu, a to pitanje je bilo rešavano sa dva stanovišta: metode koji koristi
deskriptivni prilaz i postupke koji se zasnivaju na primeni klasičnih algebarskih matričnih
nejednakosti (Jensenova i Kopelova nejednačina), imajući u vidu da poslednje pomenuti
prilaz redukuje probleme upravljanja na rešavanje jednostavnih algebarskih nejednačina, koje
se lako sprovode standardnim numeričkim procedurama, a oba prilaza vode ka samo
dovoljnim uslovima stabilnosti primenjenog koncepta, što je sasvim prihvatljivo sa
inženjerske tačke gledišta.
U prvom slučaju, za izvoĎenje dovoljnih uslova stabilnosti na konačnom vremenskom
intervalu, korišćene su funkcionali tipa Ljapunov-Krsovski.
Za razliku od nekih ranijih rezultata, ovi funkcionali ne moraju da zadovoljavaju neke
stroge matematičke uslove, kao što je pozitivna odreĎeneost u celom prostoru stanja, kao i da
ne poseduju negativnu odreĎenost njihovih izvoda duž kretanja sistema.
U svim slučajevima od interesa, numeričkim primerima datim u ovoj disertaciji,
dodatno je potvrĎena primena predloženih novih metodologija, kao i analitičko sračunavanje
i iznalaženje uslova stabilnosti.
Konačno, utvrĎeno je da su izvedeni dovoljni uslovi manje restriktivni u poreĎenju sa
ranije izvedenim rezultatima.
Analogni zaključci mogu se izvesti i za rezultate dobijene na polju izučavanja praktične
stabilnosti.
Još neki manje značajni doprinosi pruženi su u sferi proučavanja osobina robusnosti
sistema i njihove stabilizacije.
Autor | In this doctoral thesis the problems of dynamical analysis of particular class of control
time delay systems were considered, as well as their behavior on finite and time intervals.
Following the introduction disscusion emphasis has been put on the peculiar properties of
singular, time delay and singular time delay systems, as well as on theirs discrete
counterparts.
In that sense the questions, concerning the existence and uniqueness of the solutions, the
problems of impulsive behavior, consistent initial conditions, causality and functions of
initial conditions of the system itself.
On overview of the modern stability frameworks has been presented, starting from the so
called non-Lyapunov concepts: finite time stability and practical stability in particular.
A historical overview of ideas, concepts and results has been presented and the key
contributions have been highlighted through key papers from the modern literature.
This dissertation is mostly dedicated to the main question of control engineering, eg., to
the question of stabilitly in Non-Lyapunov sense, two main lines of research were
established: the qvasy descriptive methodology and the approach based on classical matrix
algebraic inequalites (Jensen's and Coppel inequality), the latter being known to reduce
control tasks to simple algebraic conditions easily solvable by numerical computation, in both
casses leading to the sufficient stability conditions, only, what is more than acceptable for the
engineering point ov view.
In the first case for the derivation of the finite time stability sufficient conditions, the
Lyapunov-Krassovski functionals were used.
Unlike in the previously reported results, the functionals did not have to satisfy some
strict mathematical conditions, such as positivity in the whole state space and possession of
the negative derivatives along the system state trajectories.
In all cases, of interest, the numerical examples presented in this study additionally
clarified the implementation of the new methodologies, and the calculations and analitical
determination of the stability conditions.
Finally, it was found that the proposed sufficient conditions were less restrictive
compared to the ones previously reported.
The analogous results have been derived for practical stability.
Some others contributions has been given through some disscussion of concept of
stability robustness and stabilization procedure.
Author | true |
Utvrđivanje stepena genetičke homozigotnosti i varijabilnosti i učestalost polimorfizama TRPV1 i KCC2 gena kod osoba sa febrilnim napadima | Determination degree of genetic homozygosity and variability and frequency in polymorphisms of TRPV1 and KCC2 gene in individuals with febrile seizures | Febrilni napadi (FN) predstavljaju najĉeńće neurolońko oboljenje u detinjstvu. Upravo zbog visoke incidence obolevanja, uzrasta koji obuhvataju i tendencije ponavljanja, predstavljaju svojevrstan izazov u pedijatrijskoj praksi. Etiologija FN je i dalje predmet brojnih istaņivanja i poznato je da moņe zavisiti od genetske predispozicije. Cilj Cilj istraņivanja je bio analizirati povezanost polimorfizama TRPV1 i KCC2 gena sa pojavom FN i odrediti stepen genetiĉke homozigotnosti i varijabilnosti kod dece sa FN i u kontrolnoj grupi ispitanika. Materijal i metode U studiju je bilo ukljuĉeno 150 pacijenata sa dijagnostikovanim FN koja su podeljena u ĉetiri grupe: jednostavni febrilni napadi (JFN), sloņeni febrilni napadi (SFN), deca sa epilepsijom (EFN) i deca bez epilepsije (BFN). Nakon kliniĉkog i neurolońkog pregleda, utvrĊivano je prisustvo homozigotno-recesivnih osobina (HRO) uz pomoć HRO testa. Kontrolnu grupu ĉinilo je 121 "zdravo " dete iz iste populacije, sliĉnog uzrast i pola. U ispitivanim grupama sprovedena je analiza genskih polimorfizama u genima KCC2 i TRPV1. Rezultati Genotip CC polimorfizma rs2297201 KCC2 gena je znaĉajno ĉeńće zastupljen u kontrolnoj grupi nego u grupi dece sa FN (p=0.003) kao i alel C ovog polimorfizma (p=0.045). TakoĊe, genotip CC rs2297201 polimorfizma KCC2 gena je statistiĉki znaĉajno vińe zastupljen u kontrolnoj grupi u odnosu na grupu dece sa SFN (p=0.000). Ustanovljeno je postojanje znaĉajnog uvećanja recesivne homozigotnosti i smanjene varijabilnosti za testirane genske lokuse ne samo u grupi pacijenata sa FN, već i u svim ispitivanim podgrupama dece (SFN, JFN, EPI, BFN) u poreĊenju sa kontrolnom grupom. Sa rastom stepena teņine ispoljenosti FN utvrĊeno je kako povećanje u stepenu recesivne homozigotnosti tako i smanjenje varijabilnosti za testirane lokuse. Zakljuĉak Dobijeni rezultati nam ukazuju da bi CT i CC genotipovi, kao i C alel rs2297201 polimorfizma KCC2 gena mogli biti predisponirajući faktor na nastanak FN, pre svega CT genotip. Znaĉajno uvećana recesivna homozigotnost kao i umanjena varijabilnost za ispitivane osobine kod osoba sa FN verovatno dovode organizam u specifiĉno stanje genetiĉko-fizolońke homeostaze koje bi moglo da predstavlja izvesnu predispoziciju za pojavu FN. | Febrile seizures (FN) are the most common neurological disease in childhood. It is precisely because of the high incidence of the disease, the age that includes the tendency of repetition, to pose a particular challenge in pediatric practice. The etiology of FN is still the subject of numerous studies and it is known that it can depend on genetic predisposition. The aim of the study was to determine the association of TRPV1 and KCC2 gene polymorphisms with the occurrence of FN and to determine the degree of genetic homozygity and variability in children with FN and in the control group of the examinees. Material and Methods. The study included 150 patients diagnosed with FN divided into four groups: simple febrile seizures (JFN), complex febrile seizures (SFN), children with epilepsy (EFN) and children without epilepsy (BFN). After clinical and neurological examination, the presence of homozygous-recessive characteristics (HRC) was determined using the HRC test. The control group consisted of 121 "healthy" children from the same population, of similar age and gender. In the examined groups, we analyzed genetic polymorphisms of KCC2 and TRPV1 genes. Results. The genotype CC polymorphism rs2297201 of the KCC2 gene is significantly more common in the control group than in the group of children with FN (p = 0.003) and allele C of this polymorphism (p = 0.045). Also, the genotype CC rs2297201 of the polymorphism of the KCC2 gene was statistically significantly higher in the control group compared to the group of children with SFN (p = 0.000). The existence of a significant increase in recessive homozygousness and reduced variability for the tested gene loci was established not only for a group of patients with FN, but also in all tested subgroups of children (SFN, JFN, EPI, BFN) compared to the control group. With the increase in the severity of FN expression, it was found that the increase in the degree of recessive homozygousness and the decrease in variability for the tested loci. Conclusion. The obtained results indicate that CT and CC genotypes, as well as C allel rs2297201 polymorphisms of the KCC2 gene, could be a predisposing factor in the development of FN, above all CT genotype. Significantly increased recessive homozygosity as well as reduced variability for the investigated characteristics in individuals with FN are likely to lead the organism to a specific state of geneticphysiological homeostasis which could pose a predisposition to the occurrence of FN. | false |
Identifikacija, modeliranje i kompenzacija grešaka usled statičke popustljivosti robota za obradu | Identification, modelling and compensation of errors due to machining | U radu se polazi od razvijenog obradnog sistema na bazi robota za
višeosnu
obradu
delova
od
mekših
materijala
niže
i
srednje
klase
tačnosti. Razvoj ovakvog sistema je obuhvatio dve grupe problema. Prvi,
razvoj sistema upravljanja i programiranja robota u
G-kodu i drugi,
poboljšanje tačnosti obrade kroz kompenzaciju grešaka obrade usled statičke
popustljivosti robota, što predstavlja i osnovni cilj istraživanja u
ovoj disertaciji. U cilju modeliranja i identifikacije ovih grešaka
izvršeno je modeliranje statičke popustljivosti eksperimentalnog robota.
Razvijeni pristup modeliranja statičke popustljivosti robota daje uvid u
uticaj popustljivosti svakog pojedinačnog zgloba na popustljivost robota u
Dekartovom prostoru, što ga čini višestruko primenljivim. Ovaj pristup
je omogućio i razvoj eksperimentalnog metoda identifikacije popustljivosti
robota i eksperimentalno analitičkog pristupa identifikacije rezultujućih
popustljivosti zglobova koje predstavljaju glavne izvore popustljivosti
robota. Za ovako razvijen model popustljivosti robota, s obzirom na mogućnost
da se robot programira u G-kodu, u ovoj disertaciji je razvijen metod off-line
kompenzacije statičkih grešaka izazvanih silama rezanja. Ideja razvijenog
metoda je modifikacija programirane putanje korigovanjem G-koda prema
izračunatim statičkim pomerajima vrha alata. Ovi pomeraji se izračunavaju
primenom razvijenog modela popustljivosti robota i mehanističkog modela
sila rezanja poznatog u literaturi. Razvijeni metod off-line kompenzacije
grešaka stvara realne pretpostavke za praktičnu primenu robota u obradi.
Metod je direktno primenljiv od strane programera i operatera koji imaju
iskustva u CNC tehnologiji i programiranju u G-kodu. Eksperimentalnim
obradama sa i bez kompenzacije grešaka pokazana je efikasnost razvijenog
off-line metoda kompenzacije. Dobijeni rezultati su pokazali da se primenom
razvijenog metoda kompenzacije grešaka može ostvariti zadata tačnost obrade
u očekivanim granicama za robote, jer na greške obrade utiču i dinamika
robota, krutost motornog vretena, itd. | The work starts from the developed robotic machining system for multi-
axis machining of lower- and medium-accuracy class lightweight materials. The
development of such system comprised two groups of problems. First, the
development of robot control and programming in G-code and, second, improvement
of machining accuracy through machining errors compensation due to robot static
compliance, which represents the main goal of investigations in this doctoral
dissertation. For the purpose of modelling and identifying these errors, static
compliance modelling of the experimental robot has been done. The developed
approach to modelling robot static compliance provides an insight into the impact of
each individual joint compliance on robot static compliance within a Cartesian space,
making it multi-purpose applicable. The approach has also enabled the development
of experimental method for identifying robot compliance and experimental analytical
approach for identifying the resulting compliances of joints, representing the major
sources of robot compliance. For such developed model of robot static compliances as
well as the possibility of programming the machining robot in G-code, a method of
off-line compensation of cutting force-induced static errors has been developed. The
idea underlying the developed method is modification of programmed machining
path by correcting G-code according to calculated tool tip static displacements.
These displacements are calculated by applying the developed robot compliance
model and cutting forces mechanistic model well-known in the literature. The
developed method for off-line error compensation creates realistic assumptions for
practical robot application in machining. The method is straightforward applicable
by programmers and operators experienced in CNC technology and programming
in G-code. Experimental machining with and without error compensation evidenced
the efficiency of the developed off-line method for error compensation. The obtained
results indicate that the application of the developed method for error compensation
can achieve specified machining accuracy within the expected limits for robots since
machining errors also influence robot dynamics, motor spindle stiffness, etc. | true |
Ispitivanje poštovanja prava na poverljivost u radu sa adolescentima među lekarima u primarnoj zdravstvenoj zaštiti | Study of the respect of confidentiality in adolescent health care among primary care phycisians | uključeni u zdravstvenu zaštitu adolescenata u vezi sa poštovanjem prava na
poverljivost u oblasti reproduktivnog zdravlja i svojom ulogom u obezbeđivanju
poverljivosti. Pored toga, ispitivani su faktori koji su u vezi sa odlukom lekara da
obezbede pravo na poverljivost u zaštiti reproduktivnog zdravlja adolescenata. U svrhu
ispitivanja znanja, stavova i ponašanja lekara konstruisan je i validiran novi instrument
istraživanja – upitnik za anketiranje lekara o poštovanju prava na poverljivost u zaštiti
reproduktivnog zdravlja adolescenata.
Istraživanje je sprovedeno kao studija preseka. U istraživanju je korišćen
kombinovani, kvalitativno-kvantitativni eksploratorni dizajnkoji sjedinjuje kvalitativnu i
kvantitativnu metodologiju prikupljanja podataka. Prva faza je bila preliminarno
kvalitativno istraživanje, kojim su se kroz intervjue sa manjim brojem ispitanika
identifikovale ključne teme. Na osnovu rezultata kvalitativnog istraživanja, tj.
identifikovanih tema razvijen je instrument za drugu fazu - kvantitativno istraživanje
znanja, stavova i ponašanja na većem uzorku lekara.
Kvalitativna studija je sprovedena u sedam domova zdravlja na teritoriji Beograda i
Republičkom centru za planiranje porodice u okviru Instituta za zdravstvenu zaštitu
majke i deteta Srbije “Dr Vukan Čupić”, u periodu od marta do maja 2016. godine.
Kriterijum za uključivanje u kvalitativnu studiju je bio da su ispitanici lekari uključeni u
primarnu zdravstvenu zaštitu adolescenata u oblasti reproduktivnog zdravlja, dakle
lekari zaposleni u u službi za zdravstvenu zaštitu školske dece i službi za zdravstvenu
zaštitu žena. Uzorkovanje ispitanika je bilo svrsishodno, kako bi se obuhvatila što
različitija, bogatija i kompleksnija viđenja i shvatanja ispitanika. Podaci u kvalitativnom
istraživanju su prikupljani putem polustrukturisanih intervjua, tokom kojih je korišćen
namenski osmišljen tematski vodič za intervjuisanje. Intervjui su trajali aproksimativno 60
minuta, i snimani su diktafonom uz dozvolu ispitanika. Zvučni zapisi intervjua doslovno su
transkribovani. Transkripti intervjua predstavljali su jedinice za induktivnu kvalitativnu
analizu sadržaja. Transkripti su inicijalno kodirani, a slično kodirani podaci
organizovani su u kategorije i sub-kategorije.
Kvantitativna studija je osmišljena kao KAP anketa (studija znanja, stavova i
ponašanja). Anketiranje je obavljeno u periodunovembar 2017. godine - avgust 2018.
godine u 13 domova zdravlja na teritoriji grada Beograda. Kriterijum za uključivanje u
studiju bio je da su lekari zaposleni u službama za zdravstvenu zaštitu školske dece i
zdravstvenu zaštitu žena u okviru domova zdravlja na teritoriji Beograda. Kriterijumi za
isključivanje iz studije bili su odsustvo zbog kruženja na specijalizaciji i odsustvo zbog
dužeg bolovanja ili trudnoće/nege deteta.Instrument istraživanja bio je originalni
upitnik, konstruisan na osnovu rezultata kvalitativnog istraživanja iz prve faze.
Kategorije dobijene u kvalitativnom istraživanju predstavljale su ključne konstrukte u
ispitivanju fenomena poverljivosti i glavne domene u upitniku, a sub-kategorije su
pretočene u grupe pitanja u okviru domena upitnika. Upitnik se sastoji iz pet delova:
deo sa sociodemografskim pitanjima, test znanja, skala stavova, skala ponašanja i skala
faktora. Metrijska svojstva testa znanja ispitivana su kroz procenu težine pitanja,
procenu diskriminativnosti pitanja i analizu pouzdanosti testa. U okviru psihometrijske
analize instrumenta analizirane su pouzdanost i struktura skale stavova. U statističkoj
obradi podataka primenjene su metode deskriptivne statistike, Studentov t-test, Man-
Whitney test, ANOVA, Kruskal-Wallis test, Chi-kvadrat test, univarijantna i
multivarijantna linearna regresija.
U kvalitativnoj studiji intervjuisano je 12 ispitanika, a analizom sadržaja dobijeno je 7
kategorija i 26 sub-kategorija. Glavne kategorije bile su: znanja i stavovi prema zakonu,
razlozi za poverljivost, poverljivost u praksi, organizacioni faktori koji ometaju
poverljivost, zrelost i sposobnost rasuđivanja adolescenata, ponašanje roditelja, i uloga
lekara. U kvantitativnoj studiji anketirano je 152 lekara, čija je prosečna starost bila
50.8±9 godina. Ukupno je bilo 78 (51.3%) ispitanika iz službe za zdravstvenu zaštitu
školske dece i 74 (48.7%) ispitanika iz službe za zdravstvenu zaštitu žena. Instrument za
ispitivanje znanja, stavova i ponašanja pokazao je dobre psihometrijske karakteristike
(Kronbah alfa za test znanja iznosio je 0.664, Kronbah alfa za skalu stavova 0.835, a
faktorska analiza strukture skale stavova primenom PCA metode pokazala je 6-
faktorsku strukturu sa značajnim faktorskim opterećenjima). Ispitivani lekari su
pokazali srednje dobro znanje u vezi sa pravom na poverljivost adolescenata u
zdravstvenoj zaštiti (prosečan skor na testu znanja iznosio je 4.05±1.754 poena), umeren
stav prema poverljivosti u radu sa adolescentima (prosečan skor na skali stavova iznosio
je 65.91±10.33 poena) i srednje dobar skor na skali ponašanja (21.43±4.03 poena).
Ispitanici iz službe za zdravstvenu zaštitu školske dece pokazali su statistički značajno
bolje poznavanje pojedinih zakonskih odredbi od ispitanika iz službe za zdravstvenu
zaštitu žena, iako značajne razlike u ukupnom skoru između ovih grupa nije bilo.
Ispitanici muškog pola imali su statistički značajno veći skor na skali stavova u odnosu
na ispitanike ženskog pola. Ispitanici iz službe za zdravstvenu zaštitu žena pokazali su
statistički značajno bolji skor na skali ponašanja u odnosu na ispitanike iz službe za
zdravstvenu zaštitu školske dece. Kao faktore koji najviše ugrožavaju poverljivost u
radu sa adolescentima procentualno najveći broj ispitivanih lekara je istakao nedovoljno
vremena po pacijentu, nedostupnost juvenilnog ginekologa, nepreciznu zakonsku
definiciju situacija “ozbiljne ugroženosti života i zdravlja” u kojima se roditelji moraju
obavestiti protivno volji deteta, i nedovoljan broj lekara u smeni. Multivarijantnom
lineranom regresijom pokazano je da varijable Skor znanja i Skor stavova značajno
predviđaju varijabilitet u varijabli Skor ponašanja čak i nakon kontrolisanja efekata
druga dva značajna prediktora Starost i Služba, čime je potvrđena hipoteza da su znanje
i stavovi značajni prediktori ponašanja. Na osnovu ovih rezultata može se zaključiti da
bi adekvatna i prilagođena edukacija lekara značajno unapredila njihovo poštovanje
poverljivosti u praksi sa adolescentima. | The aim of this study was to assess knowledge, attitudes and practice regarding
primary care physicians’ confidentiality respect in adolescent reproductive health care,
and their role in providing confidentiality. In addition, factors that affect physicians’
decision to provide confidential health care to adolescents were explored. With the aim
to assess knowledge, attitudes and practice of physicians the new instrument was
constructed and validated – the questionnaire for surveying phyisicans regarding respect
of confidentiality in adolescent reproductive health care.
The study was organized as a cross-sectional study. A qualitative-quantitative
mixed method was employed. Mixed methods combines qualitative and quantitative
methodology of data collecting. The first phase was exploratory qualitative study, that
identified the key topics through interviewing a small number of participants. Based on
qualitative study results, an instrument for the second, quantitative phase was
developed, that was applied on a larger sample of participants.
Qualitative study was conducted at the seven primary care institutions at the
territory of Belgrade (Dom zdravlja Novi Beograd, Dom zdravlja Palilula, Dom zdravlja
Stari grad, Dom zdravlja Savski venac, Dom zdravlja Lazarevac, Dom zdravlja
Barajevo, Dom zdravlja Rakovica) and at the Republic center for Family Planning
within the Institute of mother and child health care “Dr Vukan Čupić”, in the period
March-May 2016. The inclusion criteria for the qualitative study was that participants
were included in the adolescent reproductive health care at the primary care level
(physicians employed at the school children health department and women health
department). The purposive sampling was applied, with the aim to include diverse, rich
and complex perspectives and understandings of participants. Data in the qualitative
study were gained through semi-structured interviews, with the use of purposefully
designed interview guide. Interviews lasted aproximately 60 minutes, were audio-taped
with the participants’ permissions. Interview records were transcribed verbatim.
Interview transcripts presented units for inductive qualitative content analysis.
Transcripts were initially coded, and similarly coded data were organized into
categories and sub-categories.
Quantitative study was designed as a KAP (Knowledge, Attitudes, Practice)
survey. Survey was conducted in the period November 2017 – August 2018 at 13
primary care institutions at the territory of Belgrade. The inclusion criteria was that
participants were employed at the school children health departments and women health
departments within primary care institution at the territory of Belgrade. The exclusion
criteria were rotations within specialization, extended sick leave and maternity leave.
The study instrument was the original questionnaire constructed based on the qualitative
study results. Categories obtained from the qualitative study presented the key
constructs in the exploration of the confidentiality phenomenon and the key domains of
the questionnaire. Sub-categories were translated into clusters of questions within the
questionnaire domains. The questionnaire consists of five parts: socio-demographic
questions, knowledge test, attitudes scale, behavior scale and factors scale. Metric
properties of the knowledge test were assessed through the assessment of questions
difficulty, the assessment of questions discriminativity and the reliability assessment.
Within the psychometric analysis of the instrument the reliability of the attitudes scale
and factor analysis were performed. The statistical analysis of quantitative data
comprised descriptive statistics, Student’s t-test, Man-Whitney test, ANOVA, Kruskal-
Wallis test, Chi-square test, univariate and multivariate linear regression model.
In the qualitative study 12 participants were interviewed. Content analysis of
qualitative data resulted in 7 categories and 26 sub-categories. Categories were:
knowledge and attitudes regarding the law, reasons for confidentiality, confidentiality in
practice, organizational factors that hinder confidentility protection, maturity and
decisional capacity of adolescents, parental behavior, and the role of physicians. In the
quantitative study 152 physicians were surveyed, with the average age of 50.8±9 years.
There were 78 (51.3%) participants from the school children departments and 74
(48.7%) participants from the women health departments. The survey instruments
showed satisfying psychometric characteristics (Kronbach alpha for the knowledge test
was 0.664, Kronbach alpha for the attitudes scale was 0.835, principal components
analysis (PCA) of the attitudes scale showed six-factor structure with significant factor
loadings). Surveyed physicians showed medium level of knowledge regarding the right
to confidentiality of adolescents in health care (the average score on the knowledge test
was 4.05±1.754 points), moderate attitude toward adolescent confidentiality (the
average score on the attitude scale was 65.91±10.33 points), and medium score on the
behavior scale (21.43±4.03 points). Participants from the school children health
department showed statistically significant knowledge of individual legalstatements
comparing to participants from the women health deparmtent, although no difference in
the total knowledge score was observed between these two groups. Male participants
had significantly higher attitude score comparing to female participants. Participants
from the women health department showed significantly higher behavior score
comparing to participants from the school children health department. The highest
percentage of participants emphasized insufficient time per patient, unavailable juvenile
gynecologist, the vagueness of the legal regulations of life- and health- threatening
situations when confidentiality should be breached, and insufficient number of
physicians as factors that mostly prevent confidentiality protection. Multivariate linear
regression showed that variables Knowledge score and Attitude score significantly
predict variability of the outcome variable Behavior score, even after controlling effects
of the two other significant predictors Age and Department. Based on these results we
might conclude that comprehensive and adjusted education of physicians would lead to
the significantimprovement of the adolescent confidentiality protection in practice. | true |
Analiza uticaja spoljašnjih tereta i asimetričnih opterećenja na dinamiku leta aviona | Analysis of the external stores and asymmetric loads influence on the airplane flight dynamics | nominalna, ograničena na osnovni oblik aviona sa geometrijskom i inercijalnom
simetrijom. U primeni aviona se javljaju odstupanja u odnosu na nominalnu konfi-
guraciju, nastala zbog bilo spoljašnjih tereta, bilo asimetrije. Asimetrije se mogu
razvrstati u odnosu na prirodu opterećenja i odnosu na način nastanka, kada su bilo
oblik redovna upotrebe aviona, bilo posledica otkaza. Digitalni sistemi uprav-
ljanja letom aviona su adaptivnog oblika strukture zakona upravljanja, pa se njihova
primena proširuje i na slučajeve otkaznih stanja sa asimetričnim opterećenjima.
Ostaje problem upravljanja asimetrično opterećenog aviona sa klasičnim sistemom
upravljanja letom Sa stanovišta dinamike leta, upravljanje avionom je moguće samo
pri dovoljno velikom autoritetu komandi leta.
Osnovni zadaci teze su određeni kao deo postupka projektovanja dinamike leta
aviona, sa projektnim ciljevima određenim zahtevima za kvalitete leta. Prvi
zadatak je razvoj modela dinamike leta aviona koji sadrži sva dejstva koja mogu biti
i asimetrična kao i sposobnost da obuhvati doprinose spoljašnjih tereta. Drugi je
stvaranje metodologije za uključenje doprinosa spoljšnjih tereta u opšti model
dinamike leta. Treći je prikazivanje postupka za integraciju spoljašnjih tereta na
avion na osnovu zahteva za kvalitetom leta uzdužnog kretanja aviona. Konačni i
najvažniji zadatak je razvoj metodologije za određivanje, za asimetrično opterećen
avion, granica anvelope leta na osnovu ograničenja autoriteta komandi leta.
Matematički model dinamičkog procesa kao objekta određuje namena, subjekt, pa
oblik i sadržaj matematičkog modela dinamike leta aviona uslovljava postupak
projektovanja upravljanja avionom koje tu dinamiku treba da ostvari. U tezi je
prikazan matematički model dinamike leta aviona kao krutog tela. Izrada modela je
zanovana na principima da je oblast primene modela ograničena tačnošću ulaznih
podataka, a ne oblikom modela, da je model u stanju da obuhvati sva dejstava spo-
c
ljašnjih tereta i asimetrija, i da je dovoljno složen i detaljan da pruži jasan uvid
u aproksimacije pri apstrakciji u prelasku na parcijane modele. Model je prime-
njiv u svim fazama projektovanja dinamike leta, oblika pogodnog za razvoj softvera.
Inercijalne karakteristike su modelirane kao nepromenljive unutar perioda
integracije dinamike aviona, menjajući se izvan tog perioda bilo trenutno, bilo
veoma sporo. Aerodinamičke sile i momenti koje deluju na avion su određene razvi-
janjem u Tajlorov red unutar kontrolne zapremine sa kvazistacionarnim kretanjem
vazduha, oblika koji dopušta jednostavno uključenje doprinosa spoljašnjih tereta.
Izložen je opšti model dejstava propulzivne grupe na avion, bez detaljne analize
same unutrašnje dinamike propulzora. Integracija dejstava propulzivne grupe u
model dinamike leta aviona je data u obliku koji dopušta razvoj sistema upravljanja
letom zasnovanom na propulzorima, a čija je namena da bude rezerva u slučaju otkaza
primarnog sistema. Model dejstava naoružanja na dinamiku aviona je dat na osnovu
sličnih principa kao i kod propulzivne grupe, bez analize unutrašnje dinamike
naoružanja. Izložen je oblik za uključenje doprinosa spoljašnjih tereta aerodina-
mičkim i gravitacionim opterećenjima, kao i jedan način za sračunavanje doprinosa
spoljašnjih tereta aerodinamičkim opterećenjima.
Kao primer je izložen postupak analize mogućnosti integracije potkrilnih
tereta na izabrani avion. Postupak je zasnovan na sračunavanju pomeranja neutralne
tačke u prisustvu potkrilnih tereta i određivanju rezerve stabilnosti na osnovu
modela kratko-periodičnog moda uzdužnog kretanja aviona i parametara zahteva za
kvalitetom leta.
Težište teze je metoda analize dejstava asimetričnih opterećenja u termi-
nalnim fazama leta, oblasti opšte anvelope leta sa najmanjim autoritetom komandi
leta. Metoda posmatra asimetrično opterećen avion pri stacionarnom pravoli-
nijskom letu u fazama prilaza pisti pri sletanju i neposredno po poletanju. Zas-
niva se na stanovištu da se otkloni komandi leta zahtevani za uravnoteženje asime-
tričnog opterećenja i vetra i otkloni potrebni za izvođenje manevra mogu smatrati
aditivnim. Otkloni komandi leta zahtevani za uravnoteženje asimetričnog opte-
rećenja i vetra su određeni poprečno-smernim modelom stacionarnog pravolinij-
skog kretanja aviona. Otkloni komandi leta potrebni za izvođenje manevra su
određeni na osnovu zahteva kvaliteta leta i usvojenog oblika prelaznog procesa u
manevru. Autoritet komandi leta poprečno-smernog oblika kretanja aviona je odre-
đen njihovim aerodinamičkim i geometrijskim osobinama i dinamičkim pritiskom.
Rezultat metode daje, za dati tip i veličinu asimetričnog opterećenja aviona i data
ograničenja otklona komandi leta, granične vrednosti anvelope leta prikazane u
obliku brzine leta i brzine bočne komponente vetra. Metoda je implementirana u
računarski program sa numeričkim nalaženjem rešenja problema. Rezultati metode
su prikazani na dva primera. Prvi je laki školski avion asimetrično opterećen
reaktivnim momentom klipnog motora sa elisom. Drugi je borbeni avion asime-
trično opterećen zaostalim sredstvima ispod desnog krila. Ograničenja kretanja
nekog dinamičkog sistema se sastoje od zbira svih parcijalnih ograničenja, pa su
prema tome, granice anvelope leta dobijene ovom metodom deo opštih ograničenja
upotrebe aviona.
d | In the design of the dynamic properties of the airplane the starting configuration is the
nominal one, limited to basic airplane form with geometric and inertial symmetry. In the
airplane there are deviations relative to nominal configuration, generated by either external
stores or asymmetry. Asymmetries can be classified relative to type of load or relative to
the mode of generation, being either the form of regular airplane use or result of failure.
Digital flight control systems are with adaptive form of controll law structure, therefore,
their application is readilly extended to the cases of asymmetric loaded failure modes.
There remains the problem of the control of asymetrically loaded airplane possesing
classical flight control system. Regarding the flight dynamics, airplane control is possible
only with suffitient authrity of flight controls.
Basic tasks of thesis are defined as the part of the airplane flight dynamics design
procedure with the design goals defined by flying qualities requirements. The first task is to
develop the model of airplane flight dynamics that contains all the effects that can be also
asymmetrycal as well as the capability to include contributions of external stores. The
second is to generate the methodolgy to include the contributions of the external stores into
the general model of airplane flight dynamics. The third is to present the procedure of
external stores integration onto the airplane on the basis of the airplane longitudinal flying
qualities requirements. The final and the most important task is to develop the method to
determine, for the asymmetricaly loaded airplane, the flight envelope boundaries on the
basis of the flight control authurity limitations.
Mathematical model of any dynamic process as the object is determined by its
application, subject, so the form and content of the mathematical model of the airplane
flight dynamics is defined by the design procedure of the airplane flight control aimed to
accomplish that dynamics. The mathematical model of rigid body airplane flight dynamics
is presented in the thesis. The generation of the model is based on principles that the scope
of the model is limited by the accuracy of input data and not by the model form, that the
f
model is capable to include all of the effects of external stores and asymmetric loads, and
that the model is sufficiently complex and detailed to provide clear insight into the
approximations made during the abstractions in transition to partial models. The model can
be applied in all phases of the flight dynamics design and with form suitable for software
development. Inertial properties are modeled as invariant within the frame of integration of
airplane dynamics, changing out of that frame either instantly or very slow. Aerodynamic
forces and moments acting on the airplane are determined by Taylor development within
the control volume with quasi stationary motion of air, in the form enabling simple
introduction of the external stores contributions. The general model of propulsive group
acting on the airplane dynamics is presented, without detailed analysis of the propulsor
internal dynamics. Integration of the propulsive group effects into the airplane flight
dynamics model is given in the form permitting the development propulsion oriented flight
control system, aimed to serve as the back-up in the case of the primary system failure. The
model of armmament acting on airplane dynamics is given on the similar principles as the
propulsive group one, without detailed analysis of the internal dynamics. The form to
include external stores contributions to aerodynamic and gravitational loads is presented, as
well as one procedure of external stores aerodynamic load contributions calculation.
The procedure to analyze the feasibility of the integration of under wing stores on
selected airplane is presented as an example. The procedure is based on the calculation of
neutral point shift in the presence of under wing stores and determination of stability
margin on the basis of the model of the short-period mode of longitudinal airplane motion
and parameters of the flying qualities requirements.
The spotlight of the thesis is on the method of the analysis of effects of asymmetric
loads in the terminal flight phases, the area of the general flight envelope with the lowest
amount of flight commands authority. Method observes the asymmetricaly loaded airplane
in the stationary, straight flight in the phase of the approach to the runaway during landing
or leaving it immidiately after take-off. It is based on the standpoint that flight control
deflections required to balance asymmetric load and lateral wind and deflections needed to
perform maneuver can be considered additive. The flight control deflections required to
balance aqsymmetric loads and lateral wind are determined by the model of the lateral-
directional stationary, straight motion. The flight control deflection needed to perform the
maneuver are determined on the basis of flying qualities requirements and assumed form of
maneuver transition process. The authority of the airplane lateral-directional mode of
motion flight controls is defined by their aerodynamic and geometric properties and
dynamic pressure. The method result obtains, for given type and amount of airplane
asymmetric load and given limitations of flight control deflections, values of boundary
values of flight envelope presented in the form of flight airspeed and lateral wind velocity
component. The method is implemented into the computer software with numerical
problem solution. The boundaries of the dynamic system motion consist the sum of the all
particular boundaries, therefore, the fligh envelope boundaries obtained by the presented
method are the part of general limitations of the airplane use.
g | true |
Modeliranje čvrstoće ortotropnih panela brodske konstrukcije ekvivalentnim neorebrenim pločama | Strength modelling of orthotropic ship structure panels by equivalent unstiffened plates | Problemi ponašanja orebrenih ploča (panela), kao osnovnih jedinica brodskih
konstrukcija predstavljaju jednu od najznačajnijih istraživačkih tema iz
oblasti čvrstoće brodskih konsktrukcija.
U ovom radu orebrene ploče modelirane su neorebrenim pločama, sa ciljem da se
odzivi i jedne i druge u što većoj meri podudaraju. U tu svrhu razvijena je
procedura (metoda ekvivalencije) kojom se za svaku orebrenu ploču mogu
proračunati parametri elastičnosti neorebrene ploče, tako da maskimalni
ugibi i naponi, u obe ploče, budu jednaki. Ovo podrazumeva i definisanje
ekvivalentnog konačnog elementa ploče koji u svojoj matrici krutosti,
homogenizuje osobine ploče i ukrućenja. Razvijeni matematički algoritam uzima
u obzir upotrebu teorije ortotorpnih ploča i metode konačnih elemenata.
S obzirom da je trup broda sastavljen od velikog broja orebrenih ploča, svrha
modeliranja čvrstoće ekvivalentnim pločama svakako je formiranje numeričkog
modela brodske konstrukcije sa redukovanim brojem elemenata i stepeni
slobode. Ovaj model, za razliku od konvecnionalnog, ne poseduje ukrućenja, samo
ekvivalentne neorebrene ploče. Poređenjem konkretnog numeričkog modela trupa
broda sastavljenog od konvencionalnih konačnih elemenata i onog od novih,
ekvivaletnih elemenata, dobijena je jasnija slika o primeni, prednostima i
manama razvijene metode. Cilj rada je da se upotrebom metode ekvivalencije,
pojednostavi strukturno modeliranje velikih numeričkih modela brodske
konksturkcije, bez značajnijih gubitaka u kvalitetu analize, odnosno određenim
pomeranjima i naponima u konsturkciji.
Takođe je urađena i serija merenja na konkretnim modelima orebrenih ploča da
bi se utvrdila generalna razlika u odzivima realne konsktrukcije u odnosu na
odziv dobijen primenom metode konačnih elemenata, imajući u vidu da se ova
numerička metoda koristi u okviru metode ekvivalencije. | One of the most important research topic in the field of ship strength analysis is the
problem of structural behavior of stiffened plates (panels), as the basic units of ship
structures.
In this paper, stiffened plates are modeled as unstiffened ones, with the purpose to
achieve the compliance in their structural response, as much as possible. Therefore, the
procedure (equivalence method) is developed in order to obtain elasticity parameters of
unsiffened plates so that maximum displacements and stresses would be the same in
both plates. Furthermore, an equivalent finite element is defined. This element has
stiffness matrix that homogenize the mechanical prorerties of both plate and stiffener.
Developed mathematical algorithm takes into account application of orthotropic plate
theory and finite element method.
Considering that ship hull consists of large number of stiffened plates, the goal of
equivalent plate strength modeling is to form a numerical model of ship structure with a
reduced number of elements and degrees of freedom. This model, apart from
convencional one, does not have stiffeners, just equivalent unstiffened plates.
Comparing the specific numerical model of ship structure that consists of conventional
finite elements and one that consists of new, equivalent elements, one can get more
clear view on application, advanteges and disadvantages of developed method. The goal
of this thesis is to simplify structural modelling of large numerical models of ship
strucutures, without any significant loss in quality of the analysis, namely resulting
displacements and stresses.
Furthermore, a series of measurements is performed on specific models of stiffened
plates in order to achieve general comparison of the structural response of real structure
as opposed to numerically modeled one, especially having in mind that finite element
method is incportporeted in equivalence method. | true |
Međusobni uticaj priključaka na stanje napona i deformacija na cilindričnom omotaču posude pod pritiskom | Nozzles interaction influence on stress state and strains on cylindrical shell of the pressure vessel | Većina istraživača koja se bavi problematikom određivanja i merenja napona i
deformacija na posudama pod pritiskom, fokusirala se na analizu uticaja jednog priključka
na napone i deformacije na posudi. Dosadašnja istraživanja su se oslanjala na analitičke
proračune
bazirane
na
teoriji
ljuske,
numeričke
proračune
i
konvencionalne
eksperimentalne metode. Najčešće korišćena konvencionalna metoda je metoda mernih
traka. Ograničenja ove metode se ogledaju u lokalnom merenju napona i deformacija, i
dobijanju vrednosti izmerene veličine u samo jednoj tački.
U okviru ove disertacije sprovedena su eksperimentalna istraživanja, sa ciljem da se
pokaže da je moguće primeniti relativno novu metodu digitalne korelacije slika na
ispitivanje opreme pod pritiskom. Metoda digitalne korelacije slika omogućava merenja
celih polja deformacija, pri čemu se jednim eksperimentalnim merenjem dobija veliki broj
podataka koji zamenjuje više desetina mernih traka.
Trodimenzionalni optički sistem GOM i softver ARAMIS primenjeni su za
izvođenje eksperimentalne analize međusobnog uticaja priključaka na cilindrični omotač
posude pod pritiskom, izložene unutrašnjem pritisku. Eksperimentalna istraživanja su
obavljena na jednoj posudi pod pritiskom, na čiji su cilindrični omotač sa jedne strane
zavarena dva cilindrična priključka, dimenzija DN 50 i DN 32. Sa druge strane omotača
pod uglom od 180°, zavarena su dva priključka dimenzija DN 50. Definisana su dva merna
mesta. Merno mesto 1 predstavlja oblast između dva priključka različitih dimenzija, a
merno mesto 2 predstavlja oblast između dva priključka istih dimenzija. U okviru mernih
mesta definisana su i merna polja pomoću kojih se dobija bolja slika o deformacionom
polju između priključaka. Eksperimentalno merenje celih polja deformacija omogućava
precizno određivanje kritičnih mesta, odnosno mesta najvećih deformacija.
Doktorska disertacija
Martina M. Balać
iv
Metoda konačnih elemenata je odabrana kao metod proračuna u ovom istraživanju
jer se dobija kompletno polje deformacija i napona. Numerički proračuni su urađeni u
softverskom paketu za proračun metodom konačnih elemenata – ANSYS v14.5. Pomoću
MKE moguće je opisati šta se dešava u određenoj zoni geometrijskih diskontinuiteta koja
nije dostupna za snimanje, odnosno analizirani su naponi koji se javljaju na definisanim
mernim mestima, kao i na mestima koja nisu obuhvaćena eksperimentalnom analizom.
Sama verifikacija numeričkog modela se jednostavnije sprovodi poređenjem
dobijenih rezultata deformacija sa eksperimentalnim rezultatima na istim položajima.
Podaci dobijeni eksperimentalnim putem su opisani odgovarajućim analitičkim
obrascima, koji prikazuju zavisnost deformacija i dužine definisanog karakterističnog
preseka za svako merno mesto i definisano merno polje.
Analizom rezultata pokazano je da se maksimalne vrednosti deformacija i napona
ne nalaze na najkraćem rastojanju između dva priključka, već su pomereni. | Most of the researchers which deal with the problematic of determining and
measuring stress and strain on the pressure vessels, focuse on the analyses of a nozzle
influence on stresses and strains on the vessel cylindrical shell. Previous studies have
relied on analytical calculations based on shell theory, numerical calculations and
conventional experimental methods. The most commonly used conventional method is
strain gauge method. The limitations of this method are reflected in local stress and strain
measurement and obtaining values measured in a single point.
In the framework of this dissertation, experimental researches were conducted, with
the goal to show that it is possible to apply a relatively new method of digital image
correlation, in testing of pressure equipment. Digital image correlation method enables the
measurement of the whole strain filed, whereby one experimental measurement provides a
lot of data which replace dozens of strain gauges.
Three-dimensional optical system GOM and ARAMIS softwer are applied to
perform experimental analyses of nozzles interaction influence on cylindrical shell of the
pressure vessel, subjected to internal pressure. Experimental studies were carried out on a
pressure vessel, where two cylindrical nozzles were welded on one side of the cylindrical
shell, with dimensions DN 50 and DN 32. On the other side of the shell, at the angle of
180°, two nozzles with dimensions DN 50, were welded. Two measuring area were
identified. Measuring area 1 represent the zone between two nozzles with different
dimensions, and measuring area 2 represent the zone between two nozzles of the same
dimensions. Within the measuring areas, measuring fields are defined to obtaine better
picture of the strain field between nozzles. Experimental measurement of whole strain field
enables precise determination of critical points, i.e. point of highest strain.
Doktorska disertacija
Martina M. Balać
vi
FEM was selected for calculation in this research since it can provide complete
stress and strain field. Numerical calculations were performed using a softvare package for
finite element method ANSYS v14.5. By using FEM, it is possible to describe the
behaviour of the specific zone of the geometrical discontinuities, which is difficult for
measuring, i.e. in this study stresses that occur in measuring area were analyzed along with
the areas which were not included in the experiment.
Verification of numerical model is performed by comparing the obtained strain
results with experimental results at the same locations.
Experimental data were described using appropriate analytical expressions which
show dependance of strain from length of the characteristic section for every measuring
area and defined measuring field.
Analysis of the results has shown that maximum strain and stress values are not
located at the shortes distance between two nozzles, but are dislocated. | true |
Poboljšanje CFD modela razvoja požara u tunelu na osnovu eksperimentalnih podataka | Improvement of CFD models of tunnel fire development based on experimental data | U ovoj disertaciji, posvećenoj problematici matematičkog opisivanja procesa razvoja požara u tunelu korišćenjem eksperimentalnih podataka, prikazan je postupak korigovanja paketa CFD (CFD) modela, u delu koji se odnosi na definisanje graničnih uslova za goruće površine. Korigovanjem kompleksnog paketa CFD modela, koji se sastoji od spregnutih „ k “ modela turbulentnih napona, modela velikih vrtloga, modela toplotnog zračenja - tzv. model diskretnih ordinata i modela sagorevanja - tzv. modela ustaljenih laminarnih plamenova, omogućeno je da se tačnije opišu i predvide zbivanja procesa sagorevanja, koja se ostvaruju pri ovoj vrsti složenog, neizotropnog i turbulentnog strujanja gasova u tunelu. Detaljnom analizim i poređenjem eksperimetalnih i numerčkih rezultata, kroz sagledavanje fizičke suštine svih procesa koji utiču na sagorevanje, uočeno je da osnovni paket CFD modela, proces sagorevanja numerički pojednostavljeno svodi na proces mešanja, a bez mogućnosti da obuhvati pojavu lokalnog nedostaka kiseonika, tj. modelira gotovo neposrednu zavisnost između procesa mešnja gasova i oslobođene količine toplote u procesu sagorevanja. Korekcijom modela u delu definisanja graničniog uslova za goruću površ, uspostavljanjem direktne korelacije između izmerene vrednosti brzine promene mase goriva i oslobođene količine toplote sa goruće površine, izbegnuto je ne samo ulaženje u složene stehiometriske procese sagorevanja, nego i izbegnut potencijano mogući nedostatak standarnog CFD paketa modela. Iako se osnovana razlika u kvalitetu predviđanja osnovnog i unapređenog modela može najpreglednije sagledati sprovođenjem prestavljenog „ 2 “testa, kvalitativno značajno poboljšanje uočljivo je i kroz neposredno poređenje promene temperature gasova na mernim mestima iznad i nizvodno od plamena. Uočljivo je da promena temperature gasova u korigovanom modelu, na samo izraženo u brojnim vrednostima, nego i po karakteru krive, daje daleko bolja predviđanja od osnovnog modela. VII | This doctoral thesis, presenting problems of mathematical description of the tunnel fire development process with the use of experimental data, outlines the procedure of correction of CFD models package, in the section pertaining to definition of the boundary conditions for burning surfaces. The correction of the complex package of CFD models, comprising coupled „ k “ models of turbulent flows, large eddie simulation model, thermal radiation model of discrete ordinates and steady laminar flamelet model of combustion enables more detailed interpretation and prediction of the burning process effects occurring during this type of complex, non-isotropic and turbulent flow of gases in tunnel. Detailed analysis and comparison of experimental and numerical results, through consideration of the physical structure of all processes affecting combustion, indicates that basic package of CFD models reduces the burning process to mixing process by numerical simplication, without possibility of including the occurrence of local lack of oxygen, i.e., modelling almost direct correlation between the process of mixing gasses and the heat release rate in the burning process. Correction of model in the section pertaining to definition of boundary condition for burning surface, by establishing direct correlation of the measured value of the speed of change of the fuel masses and amount of released heat from the burning surface, helped to avoid not only involvement with complex stoichiometic process of burning, but also potential imperfection of standard CFD modelling package. Although the established difference in the quality of the prediction of the basic and improved model can best be presented by implementation of the presented „ 2 “ test, qualitatively significant improvement is also evident through direct comparison of changes of temperature of gases at the measuring points above and downstream from the flame. It is indicative that change of temperature of gases in corrected model, expressed not only in numerical values but also by the curve character, provides much better predictions than basic model. IX | false |
Prilog modeliranju prostorne distribucije zračenja u ložištu kotla za sagorevanje ugljenog praha | Contribution to the modeling of the spatial distribution of radiation inside the furnace of the pulverized coal fired boiler. | zračenjem za ložište za sagorevanje ugljenog praha. Primena modela prikazana je na
primeru ložišta energetskog bloka snage 210 MW. Zapremina ložišta je podeljena na
7956 zapreminskih zona, a zidovi ložišta na 2712 površinskih zona. Za svaki par zona
izračunate su direktne i totalne površine razmene, za medijum koji apsorbuje, emituje i
izotropno rasipa zračenje. Razmena energije zračenjem određena je na gruboj
numeričkoj mreži koju su sačinjavale zapreminske zone. Ostale fizičke veličine
određene su na finoj numeričkoj mreži, koja je dobijena podelom svake zapreminske
zone na određeni broj kontrolnih zapremina. Formirane su tri fine numeričke mreže da
bi se pokazalo da su rezultati nezavisni od numeričke mreže. Usvojena fina numerička
mreža sastojala se od
573 440
kontrolnih zapremina. Matematički model je verifikovan
kroz poređenje rezultata sa rezultatima merenja temperatura i upadnih flukseva zračenja
na levom zidu ložišta. Matematičkim modelom je pokazano da gasna faza plamena u
ložištu formira centralni vrtlog, kojim su zahvaćene i čestice ugljenog praha.
Visokotemperatursko jezgro plamena se formira u središtu ložišta. Maksimalna vrednost
apsorbovanih flukseva zračenja po zidovima ložišta dobijena je u neposrednoj blizini
gorionika, što je u skladu sa poznatom raspodelom flukseva zračenja za ložišta sa
tangencijalnim rasporedom gorionika. Matematički model je primenjen za određivanje
razmene energije zračenjem u uslovima smanjenog opterećenja kotla. Pokazano je da sa
smanjenjem produkcije pare kotla opadaju temperatura na kraju ložišta i vrednosti
apsorbovanih flukseva zračenja na zidovima ložišta. Formiran je i istovetan matematički
model koji sadrži model zračenja šest flukseva. Poređenjem rezultata numeričkih
simulacija, dobijeno je zadovoljavajuće slaganje dva matematička modela ložišta.
Formirani matematički model može se koristiti za analizu procesa u ložištu, kao i za
ispitivanje procesa razmene energije zračenjem u ložištu. | A mathematical model that contained Hottel’s zonal model of radiative heat exchange
was formed for the pulverized coal fired furnace. Application of the mathematical
model was shown on the example of a furnace that was a part of 210 MW thermal unit.
The furnace volume was divided into 7956 volume zones, whereas furnace walls were
divided into 2712 surface zones. For each pair of zones, direct exchange areas and total
exchange areas were calculated. Radiative heat exchange was determined using the
coarse numerical grid that was composed of volume zones. All other physical variables
were determined using the fine numerical grid that was formed by division of each
volume zone to a certain number of control volumes. Three fine numerical grids were
formed to show that results were grid independent. Adopted fine numerical grid
comprised
573 440
control volumes. Mathematical model was verified through the
comparison with results of the temperature and incident wall radiative fluxes
measurements. It was shown by mathematical modeling that gas phase formed central
vortex, which influenced the motion of the pulverized coal particles. The high-
temperature core of the flame was formed in the center of the furnace. Maximal values
of the absorbed wall radiative heat fluxes were obtained in the vicinity of the burners, in
accordance with the known distribution of the wall radiative fluxes for the tangentially
fired furnace. Mathematical model was applied for the calculation of the radiative heat
exchange in the conditions of reduced boiler loads. It was shown that temperature at the
furnace outlet and the absorbed wall radiative fluxes decreased with the decreased boiler
load. Mathematical model that contained six-flux model of radiation was also formed.
Comparison of the results of numerical simulations showed acceptable level of
agreement between mathematical models. Investigation showed that mathematical
model, which contained Hottel’s zonal model of radiative heat exchange, could be used
for the analysis of the process inside the furnace and for investigation of the radiative
heat exchange, as well. | true |
Procena uticaja kvaliteta vazduha na pogoršanje alergijskog rinitisa i astme | Assessment of the air quality impact on allergic rhinitis and asthma exacerbation | Zdravstveni efekti zagađenja vazduha sve više se prepoznaju kao značajan problem
javnog zdravlja. Prethodne studije su dokazale štetne efekte zagađivača vazduha na tok i
prognozu akutnih i hroničnih bolesti kod odraslih i dece. Epidemiološki dokazi koji se odnose
na povezanost kratkotrajnom izlaganju česticama sa aerodinamičkim prečnikom od 10 µm ili
manjim (PM2.5-10), čađi, ukupnim suspendovanim česticama, ozonu (O3), azot dioksidu (NO2),
sumpor dioksidu (SO2) i ugljen monoksidu (CO) sa zdravstvenim efektima su značajni.
Posebna pažnja je usmerena na respiratorni sistem, koji je prvi kontakt sa zagađivačima
vazduha. Uticaj zagađenja vazduha na hronične respiratorne bolesti, kao što su hronična
opstruktivna plućna bolest i astma, je dobro dokumentovan. Globalni porast prevalencije
alergijskih bolesti je od velikog značaja, posebno u zemljama u razvoju i jaki epidemiološki
dokazi podržavaju vezu između zagađenja vazduha i pogoršanja astme i drugih alergijskih
bolesti. Iako je globalni problem zagađenja vazduha u svetu prepoznat, postoji samo nekoliko
objavljenih studija o efektima zagađenja vazduha na zdravlje ljudi u Srbiji.
Ciljevi. Glavni cilj ove studije bio je da se proceni kratkotrajni uticaj koncentracija
zagađivača vazduha (NO2, SO2, PM2.5, PM10 i čađi) na pogoršanje alergijskog rinitisa (AR),
alergijske astme i astme udružene sa AR u Užičkom regionu, zapadna Srbija.
Metod. Primenjena je vremenski stratifikovana studija u kojoj je svaki pacijent bio sam sebi
kontrola (engl. case-crossover study) čime je omogućeno da se ispita povezanost
koncentracije aerozagađivača sa brojem poseta hitnim službama (HS) zbog pogoršanja AR
(99), astme (179) i astme udružene sa AR (245) u regionu Užica (Užice, Sevojno i Kosjerić),
u periodu 2012−2014. god. Podaci o posetama HS (ukupno 523) rutinski su prikupljani u
Zdravstvenom centru Užice. Dnevne prosečne koncentracije respirabilnih čestica (PM2,5 i
PM10), SO2, NO2 i čađi merene su u automatskim mernim stanicama za kvalitet atmosferskog
vazduha. Unakrsni odnosi (UO) sa odgovarajućim 95% granicama intervala poverenja (IP)
procenjeni su korišćenjem uslovne logističke regresije prilagođene potencijalnom uticaju
vremenskih varijabli (temperatura, vlažnost i pritisak vazduha).
Rezultati. Većina od 523 poseta HS zbog pogoršanja astme i AR uočena je kod mladih
odraslih osoba od 18 do 34 godine (30,8%). Bilo je više poseta među ženama (62,5%) i
tokom grejne sezone (76,3%). Tokom perioda ispitivanja, koncentracije NO2 i SO2 su ostale
ispod dozvoljenih dnevnih graničnih vrednosti (85 µg/m3 za NO2 i 125 µg/m3 za SO2), dok
su dnevne koncentracije PM10 i čađi prelazile dozvoljene granične vrednosti (50 µg/m3 za
PM10 i 50 µg/m3 za čađ), propisane Uredbom o uslovima monitoringa i zahtevima za kvalitet
vazduha u Srbiji. Svi zagađivači vazduha su bili u pozitivnoj korelaciji međusobno
(Spirmanov kofeicijent korelacije (ρ) = 0,24−0,83). Najveća korelacija je uočena između
PM2.5 i PM10 (ρ = 0,83) i između PM10 i čađi (ρ = 0,75). Statistički značajna povezanost je
pokazana između broja poseta HS zbog pogoršanja AR (UO = 3,59; 95% IP = 1,18−10,89;
p<0,05) i astme (UO = 3,15; 95% IP = 0,98−10,14; p<0,1) nakon dva dana od izlaganja čađi,
kao i pogoršanja astme nakon tri dana od izlaganja čađi (UO = 3,23; 95% IP = 1,05−9,95;
p<0,05). Značajna povezanost je uočena i između broja prijema zbog pogoršanja astme
udružene sa AR i koncentracije NO2 na dan prijema (UO = 1,57; 95% IP = 0,94−2,65; p<0,1),
koncentracije SO2 dva dana pre prijema (UO = 1,97; 95% IP = 1,02−3,80; p<0,05),
koncentracije PM2,5 jedan i dva dana pre prijema (p<0,1) i koncentracije PM10 tri dana pre
prijema (UO = 2,38; 95% IP = 1,17−4,84; p<0,05).
Zaključak. Uzimajući u obzir sva ograničenja, naša studija potvrđuje značajnu povezanost
između aerozagađenja i broja poseta HS zbog pogoršanja alergijske astme, AR i astme
udružene sa AR u Užičkom regionu. S obzirom na značaj geografskog položaja istraživanog
područja kao kombinacije industrijskog područja i klimatskog lečilišta pogodnog za lečenje
respiratornih bolesti, analiza kratkotrajnog uticaja aerozagađivača na alergijsku astmu u
Užičkom regionu je od velikog značaja za javno zdravlje i uspostavljanju relevantne javne
politike u zapadnoj Sriji. Pošto većina stanovnika koristi ugalj za grejanje, uvođenje
gasovoda bi smanjilo koncentraciju zagađivača sagorevanja kao što su čađ i SO2, što bi
moglo da smanji broj pogoršanja astme i AR. Prema preporukama Svetske zdravstvene
organizacije, zagađenje vazduha može se smanjiti korišćenjem strožijih standarda kvaliteta
vazduha i ograničenja za emisije iz različitih izvora, čime bi se smanjila potrošnja energije,
posebno ona koja se zasniva na izvorima sagorevanja, promenama načina transporta,
planiranom korišćenju zemljišta, kao i pojedinačnim promenama ponašanja ljudi (npr.
korišćenje prevoznih sredstava i domaćih izvora energije kojima se smanjuje aerozagađenje).
Smanjenje nivoa aerozagađenja doprinelo bi smanjenju morbiditeta od astme i AR, kao i
smanjenju pogoršanja ovih bolesti u regionu Užica. | The health effects of air pollution are increasingly recognized as a major public
health concern. Previous studies proved the harmful effects of air pollutants on the course and
prognosis of acute and chronic diseases among adults and children. The epidemiological evidence
relating short-term exposure to particulate matter with an aerodynamic diameter of 10 µm or less
(PM2.5-10) and related metrics such as black carbon (BC) and total suspended particles, ozone (O3),
nitrogen dioxide (NO2), sulfur dioxide (SO2) and carbon monoxide (CO) with health effects is
substantial. Special attention is focused on the respiratory system, which is the first point of contact
with air pollutants. The impact of air pollution on chronic respiratory diseases, such as chronic
obstructive pulmonary disease and asthma is well documented. The global increase in the
prevalence of allergic diseases is of great concern, especially in developing countries and strong
epidemiological evidence supports a relationship between air pollution and exacerbation of asthma
and other allergic diseases. Although the global problem of air pollution is recognized worldwide,
there are only a few published studies on the effects of air pollution on human health in Serbia.
Objectives. The main aim of this study was to assess the short-term effect of air pollutants (NO2,
SO2, PM2.5, PM10, and BC) concentrations on the exacerbation of the allergic rhinitis, allergic
asthma or asthma with coexisting allergic rhinitis in the Užice region, western Serbia.
Method. A time-stratified case-crossover design was applied to the emergency department (ED)
visits for exacerbations of allergic rhinitis (99), asthma alone (179) and asthma with allergic rhinitis
(245) that occurred in Užice region (Užice, Sevojno and Kosjerić), Serbia, during the study period
(2012−2014). Data about ED visits (523 in total) were routinely collected in the Health Center
Užice. The daily average concentrations of particulate matter (PM2,5 and PM10), SO2, NO2, and BC
were measured by automatic ambient air quality monitoring stations. Odds ratios (OR) and their
corresponding 95% confidence intervals (CI) were estimated using conditional logistic regression
adjusted for the potentially confounding influence of weather variables (temperature, humidity, and
air pressure).
Results. Most of 523 ED visits (30.8%) were in young adults 18−34 years of age. There were more
visits among females (62.5%) and during the heating season (76.3%). During the study period,
concentrations of NO2 and SO2 remained below the permitted daily limit values (85 µg/m3 for NO2
and 125 µg/m3 for SO2), whilst daily concentrations of PM10 and BC exceeded permitted limit
values (50 µg/m3 for PM10 and 50 µg/m3 for BC) proposed by the national Regulation on
monitoring conditions and air quality requirements. Air pollutants were all positively correlated
with each other (Spearman’s coefficient ρ = 0.24−0.83). The highest correlation was seen between
PM2.5 and PM10 (ρ=0.83), and between PM10 and BC (ρ=0.75). NO2 was moderately correlated with
particulates (ρ=0.37−0.46). There were weak correlations between SO2 and the other air pollutants
(ρ=0.24−0.33). Statistically significant associations were observed between ED visits for allergic
rhinitis (OR = 3.59; 95% CI = 1.18−10.89; p<0,05) and asthma (OR = 3,15; 95% CI = 0,98−10,14;
p<0,1) and 2-day lag exposure to BC; between ED visits for asthma and 3-day lagged exposure to
BC (OR = 3.23; 95% CI = 1.05−9.95; p<0,05); between ED visits for asthma with coexisting AR
and reported-day lag (0) exposure to NO2 (OR = 1.57; 95% CI = 0.94−2.65; p<0,1), 2-day lag
exposure to SO2 (OR = 1.97; 95% CI = 1.02−3.80; p<0,05), 1-day and 2-day lag exposure to PM2,5
(p<0,1), and 3-day lag exposure to PM10 (OR = 2.38; 95% CI = 1.17−4.84; p<0,05).
Conclusion. Taking into consideration all limitations, our study confirms the association between
exposure to PM10, PM2,5, BC, NO2, and SO2 pollutants and ED visits for allergic asthma, and
between exposure to BC and ED visits for allergic rhinitis in Užice region, Serbia. Considering the
importance of the geographical location of the study area as a combination of an industrial region
and climatic health resort suitable for the treatment of respiratory diseases, the analysis of the short-
term effect of outdoor air pollutants on allergic asthma in Užice region is of great public health
importance in establishing relevant public policy in western Serbia. Since most inhabitants in Užice,
Kosjerić, and Sevojno use coal for heating, the introduction of a gas pipeline would reduce the
concentration of combustion pollutants such as BC and SO2 that could decrease the number of
asthma and allergic rhinitis exacerbations. According to WHO recommendations particulate air
pollution can be reduced using stricter air quality standards and limits for emissions from various
sources, reducing energy consumption, especially that based on combustion sources, changing
modes of transport, land use planning, as well as individual behavioural changes (e. g. using cleaner
modes of transport and household energy sources). Reasonable efforts to reduce exposure to
ambient pollution offer the expectation to reduce asthma and allergic rhinitis morbidity and their
exacerbation in the Užice region. | true |
Metodologija produžetka radnog veka delova ventilacionih mlinova | Methodology of incereasing reamening working life parts of ventilation mills | Poslednjih godina sprovode se značajna istraživanja, koja se odnose na produženje životnog veka radnih delova termoenergetskih postrojenja. Oprema u termoelektranama je izložena dugotrajnom dejstvu visokih temperatura i pritisaka, habanju i cikličnom opterećenju. U navedenim uslovima eksploatacije različiti uzroci mogu dovesti do oštećenja, pojedinih komponenata kao što je habanje radnih delova ventilacionog mlina. Posledice su smanjenje proizvodnog kapaciteta i ventilacionog dejstva mlina u odnosu na projektovanu vrednost, kao i česti zastoji zbog zamene delova, što značajno utiče na produktivnost, ekonomičnost i energetsku efikasnost termoelektrane. Ukoliko se konstatuje oštećenje komponente, koje može dovesti do poremećaja u radu postrojenja, u praksi postoje tri mogućnosti: da se ona ostavi u pogonu uz redovnu i češću kontrolu, da se izvrši revitalizacija komponente ili da se zameni potpuno novom komponentom. Odluka se donosi na osnovu tehničkih, tehnoloških i ekonomskih kriterijuma u zavisnosti od mogućnosti nabavke novog dela, cene zamene ili revitalizacije, mogućnosti zaustavljanja postrojenja i aspekata sigurnosti i zaštite okoline. U oviru ove doktorske teze pažnja je usmerena na analizu radnih uslova i izradu procedure za produženje radnog veka delova ventilacionog mlina u Termoelektrani Kostolac B, postupcima navarivanja i metalizacije. Tačnije, predmet ovih istraživanja će biti da se na osnovu tehničko – tehnološke analize rada i stanja komponenti ventilacionog mlina, koje su dominantno izložene abrazivnom i erozivnom habanju, izvrši izbor radnog dela, u ovom slučaju usisnih ploča, kao i karakterizacija osnovnog materijala. Prvi deo disertacije je usmeren i na primenu savremenih metoda numeričke simulacije višefaznog strujanja u ventilacionom mlinu u cilju detaljnije analize uslova habanja (problema) vezanih za pojavu abrazije i erozije izabrane komponente. Na ovaj način, primenom softverskog paketa ANSYSFLUENT 12, dobiće se detaljniji prikaz multifaznog strujanja i brzine mešavine koja omogućuje da se na osnovu intenziteta i smera brzine, preciznije odrede kritične zone u kojima će se pojaviti oštećenja elemenata ventilacionog mlina. Ove zone se po pravilu nalaze u onim delovima mlina, u kojima je zbog smera i brzine strujanja kao i udela čvrstih čestica smeše (ugalj, mineralne materije, pesak) najveće habanje istih... | In recent years implemented significant research, concerning the extension of the life of the working parts of a thermal energy plant. Equipment in thermal power plants exposed to long-term effect of high temperatures and pressure, abrasion and load cycle counting. In these circumstances the exploitation of different causes can lead to damages, the individual components such as the wear and tear of working parts of an air mill. The consequences of the reduction in production capacity and air operations of the mill compared to the projected value, as well as frequent delays due to the replacement of parts, which significantly affects the productivity, profitability and energy efficiency of thermal power plants. If is detected damage to components, which can lead to disturbances in the plant, in practice there are three possibilities: that it be left in the drive with a regular and frequent control, to carry out a revitalization component or to replace entirely new component. The decision is made on the basis of technical, technological and economic criteria, depending on the possibilities for acquiring new works, replacement rates or revitalization, the possibilities of stopping the plant and aspects of safety and environmental protection. As part of this doctoral thes is in focus on the analysis of working conditions and create procedures for the extension of the service life of parts of the ventilation mill in thermal power plant Kostolac B, surfacing and metallization processes. More specifically, the subject of this research will be that based on the technical - technological analysis of the work and the state of the components of the ventilation mills, which are predominantly exposed to abrasive and erosive wear, make the selection of the working part, in this case the suction plate and the characterization of the base material. The first part of the dissertation will focus on the use of modern methods of numerical simulation of multiphase flow in ventilation mill for the purpose of detailed analysis of problems related to the occurrence of abrasion and erosion of the selected component. In this way, using the software package ANSYS FLUENT 12, will get a more detailed view of multiphase flow and speed of the mixture that enables that based on the intensity and direction of speed, precisely identify critical areas in which will appear the breakdown of the ventilation mill. These zones are typically located in those parts of the mill, which is due to the direction of flow velocity and content of solid particles mixtures (coal, minerals, sand) maximum wear them.... | false |
Biomimikrija kao metod aerodinamičkog dizajniranja voza velikih brzina | Biomimicry as a method of the high-speed train aerodynamical designing | Šinski transport, u odnosu na ostale, istupio je u vrh prema kriterijumima brzine i isplativosti usluga. Povećanje brzine je uslovilo aerodinamičko dizajmiranje vozova, radi ispunjenja zahteva energetske efikasnosti, potrošnje, zaštite životne okoline, isplativosti i dr... | The rail transport, in relation to the others, step/out to the top considering criteria of velocity and economy of the service. The increase of the running velocity requested the train aerodinamical designeng, for accomplishing the requests of energy efficiency and consumption, enviromental protection, economy, etc... | false |
Dinamička analiza posebnih klasa sistema sa čistim vremenskim kašnjenjem | Dynamical analysis of particular class of time-delay control systems | U disertaciji su razmatrani problemi dinamike analize posebnih klasa sistema sa istim vremenskim kašnjenjem. Prošireni su osnovni rezultati na polju ljapunovske stabilnosti linearnih, vremenski diskretnih sistema sa istim vremenskim kašnjenjem. Data je Ljapunov–Krasovski metoda za vremenski diskretne sisteme sa istim vremenskim kašnjenjem. Prezentovani su potrebni i dovoljni uslovi asimptotske stabilnosti, zavisne od isto vremenskog kašnjenja, linearnih, vremenski kontinualnih i diskretnih sistema sa istim vremenskim kašnjenjem. Dati su dovoljni uslovi asimptotske stabilnosti, nezavisne od isto vremenskog kašnjenja, klase linearnih, perturbovanih sistema sa višestrukim vremenskim kašnjenjem. Prezentovani su dovoljni uslovi D–stabilnosti klase linearnih, vremenski diskretnih sistema sa istim vremenskim kašnjenjem. Dati su dovoljni uslovi eksponencijalne stabilnosti vremenski diskretnih sistema sa istim vremenskim kašnjenjem i perturbacijama. Prezentovani su potrebni i dovoljni uslovi kvadratne stabilnosti linearnih, vremenski diskretnih sistema sa istim vremenskim kašnjenjem u stanju i neodreenostima. Potrebni i dovoljni uslovi asimptotske stabilnosti, zavisni od isto vremenskog kašnjenja, velikih, linearnih, vremenski kontinualnih i diskretnih sistema sa istim vremenskim kašnjenjem, su dati. Prouena je stabilnost velikih, intervalnih, vremenski kontinualnih i diskretnih sistema sa istim vremenskim kašnjenjem. Izvedeni su novi dovoljni kriterijumi, zavisni i nezavisni od isto vremenskog kašnjenja, stabilnosti na konanom vremenskom intervalu i atraktivne praktine stabilnosti linearnih, vremenski kontinualnih i diskretnih sistema sa istim vremenskim kašnjenjem, kao i odgovarajui rezultati koji se tiu problema praktine nestabilnosti. Istražen je problema stabilnosti na konanom vremenskom intervalu za klasu linearnih, vremenski diskretnih sistema sa vremenski promenljivim kašnjenjem. Numeriki primeri su dati da demonstriraju primenu prezentovanih metoda. | control systems are considered. Some of the basic results in the area of Lyapunov stability of linear, discrete time–delay systems are extended. A Lyapunov–Krasovskii method for discrete time–delay systems is gived. Necessary and sufficient conditions for delay–dependent asymptotic stability of linear, continuous and discrete time–delay systems is offered. Sufficient conditions, independent of delay, for asymptotic stability of a particular class of linear perturbed time–delay systems with multiple delays are gived. New sufficient conditions for the D–stability of a particular class of linear, discrete time–delay systems are established. Sufficient conditions for the exponential stability of discrete time–delay systems with perturbations are gived. Necessary and sufficient conditions for quadratic stability of uncertain linear discrete systems with state delay are presented. New necessary and sufficient conditions for delay–dependent asymptotic stability of a particular class of large–scale, linear, continuous and discrete time–delay systems are established. The stability of continuous and discrete large–scale time–delay interval systems are considered. A new sufficient delay–dependant and delay–independent criteria for the finite time stability and attractive practical stability of linear continuous and discrete time–delay systems has been derived, as well as corresponding results concerning instability problems. Finite–time stability problem has been investigated for a class of linear discrete time–varying delay systems. Numerical examples are given to demonstrate the application of the proposed methods. | false |
Teorijsko i eksperimentalno istraživanje raspodele gubitaka energije u hidrauličnim aksijalnim turbinama | Theoretical and experimental investigation of the energy losses distribution in the hydraulic axial turbines of the energy losses distribution in the hydraulic axial turbines | Aksijalne hidraulične turbine su odavno u upotrebi, a među njima
posebno
mesto
zauzimaju
propelerne
i
Kaplan
turbine.
Dobre
hidrodinamičke i specifične konstruktivne karakteristike omogućuju
ovim turbinama široku primenu u oblastima malih specifičnih radova i
velikih protoka, kako u velikim tako i u malim hidroenergetskim
postrojenjima. Uspešno konstruisanje ovakvih turbina zasniva se pre svega
na poznavanju strukture strujanja u svakom njihovom delu, što u krajnjem
slučaju doprinosi dobrom sagledavanju hidrauličnih gubitaka u celom
njihovom protočnom domenu.
U ovom radu su najpre sa stanovišta teorije definisani mehanizmi
nastanka hidrauličkih gubitaka u pojedinim delovima veoma kompleksne
geometrije strujnog prostora Kaplanove turbine. Zatim su analizirani
uticaji pojedinih geometrijskih i strujnih parametara na energetske
karakteristike turbina i njihovo učešće u smanjenju stepena korisnosti i
ukupnom energetskom bilansu turbine. Veoma opsežnim modelskim
ispitivanjima Kaplanovih turbina određene su raspodele globalnih
gubitaka u širokoj oblasti propelernih i kombinatorskih režima rada.
Korišćenjem i dvojednačinskog SST i naponskog SSG turbulentnog modela
urađeno je numeričko istraživanje i utvrđeni su mogućnost i kvalitet
njihove primene za proračun strujanja kroz aksijalne hidraulične turbine
i dobijanje kvantitativnih i kvalitativnih rezultata za određivanje
raspodele energetskih gubitaka. Rezultati dobijeni eksperimentalnim
ispitivanjima iskorišćeni su za proveru analitičkih i numeričkih
rezultata.
Urađena je raspodela gubitaka u funkciji integralnih parametara
vihornog strujanja za pojedine oblasti protočnog trakta. Izvršena je
analiza neuniformnosti strujanja na energetske gubitke u obrtnom kolu
turbina. Po prvi put je konstanta u poluempirijskoj formuli za određivanja
sekundarnih gubitaka u obrtnom kolu, koju je predložio Vojtaševski,
uvedena kao promenljiva veličina. Na osnovu numeričkih rezultata urađena
je raspodela relevantnih pojedinačnih gubitaka i dobijen svodni dijagram
njihovog učešća u ukupnim gubicima u celokupnoj radnoj oblasti.
Rezultati
ove
kompleksne
analize
doprinose
savremenim
istraživanjima razmene energije u aksijalnim mašinama i omogućuju
njihovu primenu u tehničkoj praksi pri proračunu, konstruisanju i
optimizaciji tehničkih sistema i uređaja u kojima se javljaju komleksna
turbulentna strujanja. Metodologijom primenjenom u radu moguće je
razmatrati konstrukcione izmene geometrije strujnog prostora sa ciljem
postizanja boljih energetskih parametara. | Axial hydraulic turbines have long been in use, especially including
propeller and Kaplan turbines. Good hydrodynamic and specific design features
enable the turbines to be widely used for small net heads and large discharges
operating ranges in big and small hydropower plants. Successful construction of
these turbines is based primarily on the knowledge of flow fields in all passages,
which ultimately contributes to the good perception of the hydraulic losses in its
entire flow domain.
Firstly from the theoretical standpoint, hydraulic losses mechanisms in all
parts of very complex geometry of Kaplan turbine are defined in this paper. Then,
the geometrical and flow parameters influences on the turbine energy
characteristics were analyzed and their participation in the reduction of efficiency
and overall energy balance were determined. The total losses distribution was
performed in the wide propeller and combinatory operating regimes by extensive
model tests of the Kaplan turbines. Numerical experiments were carried out using
Reynolds averaged Navier-Stokes SST as well as Reynolds stress SSG turbulence
models. By quantitative and qualitative analyzing of CFD results, the possibility of
their application to the whole domain of axial hydraulic turbine were performed,
simultaneously determining losses distribution in every turbine passage. The
experimental results were used to verify the analytical and numerical results.
Losses distributions in relation to integral parameters of swirl flow for
certain flow passages were obtained. The analysis of flow field non-uniformity
influence on the energy losses in the turbine runner was carried out. For the first
time, the constant coefficient in the Voytashevski’s semi empirical formula for
determining runner secondary losses was introduced as a variable one. Based on
the numerical results, relevant particular losses were distributed and summary
diagram of their share in total losses for the entire operating regimes obtained.
The results of this complex analysis contribute to contemporary researches of the
energy transformation in the axial machines and allow their application in the
practical engineering (design and optimization) of technical systems and devices,
in which complex turbulent flows occur. The methodology applied in this paper is
to consider possible constructive changes to the flow domain geometry in order to
achieve better turbine energy characteristics. | true |
Numeričko modelovanje udarnih oštećenja vazduhoplovnih struktura | Numerical modeling of impact damages in aeronautical structures | U toku eksploatacije vazduhoplova mogu se javiti i udarna oštećenja strukturalnih elemenata nastalihudarom stranog tela i izazvati ozbiljna oštećenja.Disertacijom su obuhvaćene savremene metode modeliranja udarnih oštećenja koje se baziraju na kombinovanoj primeni metoda razvijenih teorijskim, eksperimentalnim i numeričkim sredstvima.Numeričkimmetodama su analizirani različiti tipovi udara. Definisani numerički modeli su primenjeni za analizu normalnih i kosih udara projektila različitih oblika vrhova o čelične, aluminijumske i sendvič strukture za široki interval brzina udara. Za izvršene analize korišćene su različite debljine prepreka (Weldox čelična ploča od 6 do 20 mm, aluminijumska od 10 do 25 mm). Kombinovanjem numeričke analize, teorijskih rezultata i eksperimentalnih ispitivanja ostvaren je širi uvid u procese koji se dešavaju pri udarnim oštećenjima na različitim strukturama vazduhoplova. Predstavljena metoda za simulaciju balističkog uticaja na keramičko-metalne prepreke, pruža mogućnosti za brz proračun balističkih graničnih brzinaizlaznih brzina, te se pokazala kao koristan alat za projektovanje keramičko-metalne sendvič strukture. U toku istraživanja primenjene su numeričke metode zasnovane na metodi konačnih elemenata (MKE) i metodi koja se zasniva na sprezi metode hidrodinamike glatkih čestica i metode konačnih elemenata (SFM). Obe metode mogu da predvide odgovarajuće oblike loma, prirodne brzine projektila i balističke granične brzine u poređenju sa onima zapaženim u prethodno objavljenim analizama za slučajeve udara različitih oblika vrhova projektila, pri čemu postoje granice primene jedne i druge metode. Sprovedena su eksperimentalna ispitivanja radi utvrđivanje uzroka oštećenja (preloma) zvezdastog separatora vitalnog dela strukture dvocevnog vazduhoplovnog topa, koji se dogodio u toku dejstva. Za dobijanje rezultata korišćene je metoda konačnih elemenata (MKE), numeričke analize, merenje tvrdoće, merenje energije udara, hemijska analiza i fraktografska ispitivanja. | During the aircraft exploitation serious damage may appear as a consequence of a foreign body impact. In this dissertation modern methods for modeling of impact, based on the combined use of methods developed by theoretical, experimental and numerical means are researched. Different types of impacts are numerically analyzed. The defined numerical models are applied in analysis of normal and oblique impacts of steel, aluminium and sandwich structures by projectiles with different nose shapes and for a wide impact velocity interval. In the analysis different barrier thickness is used (Weldox steel plate from 6 to 20 mm, aluminium plate from 10 to 25 mm). Combining the numerical analysis, theoretical results and experimental investigations a wider insight in the impact damage processes of different aircraftstructures is achieved. The presented method for simulation of the ballistic influence on ceramic/metal barriers provides the possibility for fast computation of the ballistic limitand residual velocities and therefore proved to be a useful tool for design of ceramic/metal sandwich structures. During the research numerical methods based on the finite element method (FEM) and the coupling of FEM and the smoothed particle hydrodynamics method (SPH) have been used. Both methods can predict the fracture shapes, residual velocities and ballistic limits in comparison with results observed in previously published analysis for cases of impacts with different projectile nose shapes, wherein there are limitations of the use of one or the other method. Experimental investigations are conducted in order to determine the cause of damage(fracture) of a star separator, vital part a double pipe aerial cannon, which happened during the cannon operation. For obtaining the results finite element method (FEM), hardness measurements, impact energy measurements, chemical analysis and fractografic investigations are used. | false |
Aerodinamičko-strukturalna optimizacija uzgonskih površina letelica | Aerodynamic-structural optimization of aircraft lifting surfaces | Istraživanjem tokom izrade ove disertacije sprovedena je multidisciplinarna
studija kojom je izvršeno numeričko modeliranje interakcije fluid-struktura uzgonskih
poršina letelica. Numeričko modeliranje fenomena interakcije na relaciji fluid-struktura
sprovedeno je posrednim sprezanjem aerodinamičkih i strukturalnih proračuna, a sa
visokim stepenom pouzdanosti numeričkog predviđanja. Primenom predloženog
algoritma postignuta je veća tačnost aerodinamičko-strukturalnih analiza u odnosu na
postojeće postavke, dok je sama pouzdanost numeričkih proračuna utvrđena u odnosu
na sprovedene aerodinamičke i strukturalne eksperimente.
U okviru definisanih karakterističnih (kritičnih) režima tokom procesa
eksploatacije, izvršen je izbor optimalnog aerodinamičkog oblika koji ispunjava
taktičko-tehničke zahteve projektovanja, kao i propisana ograničenja, a na osnovu čega
su aerodinamičko-strukturalne karakteristike letelice unapređene. Postupak optimizacije
je baziran na korišćenju aproksimativnog modela, koji je opisan statističkim metodima,
dok je sam optimajzer evolucionog tipa. Predloženo modularno okruženje predstavlja
osnovni metod multidisciplinarne optimizacije opslužen od strane jedinstvenog
optimajzera.
U okviru kreiranog monolitičkog okruženja sprovedena je optimizacija krila
balističkog projektila kratkog dometa. Metodom meta-modeliranja prostora pretrage
značajno je povećan broj mogućih optimalnih geometrija koje zadovoljavaju i ciljeve i
ogreničenja. Osnovni doprinos predstavlja aerodinamičko-strukturalno unapređivanje
inicijalne geometrije analiziranog, realnog balističkog projektila. Optimizacijom su
postojeće karakteristike i performanse projektila podignute na viši nivo, čime je u
okviru realnih režima eksploatacije ostvareno povećanje finese, a time i dometa
projektila, dok je sa aspekta sigurnosti pouzdanost samog projektila poboljšana. Ceo
postupak je doprineo da troškovi razvojnog programa budu značajno umanjeni, a što se
iv
posebno ogleda u uštedama na polju eksperimentalnih i numeričkih resursa. Ostvarenim
rezultatima analizirane letelice postignuti su realni uslovi za potencijalni razvoj jednog
takvog raketnog sistema, a sam razvojni program je u mnogome unapređen i može
poslužiti za razvoj i drugih letelica. Kreiranje numeričkog okruženja koje omogućava
ovakav vid analize predstavlja značajan naučni i praktični doprinos pri spregnutom
modeliranju ponašanja strukture izložene dejstvu fluida. | In this research a multidisciplinary study of numerical modeling of fluid-
structure interaction phenomenon was carried out. Numerical modeling of fluid-
structure interaction of lifting surfaces was accomplished thru closely coupled
aerodynamic and structural computational domains, with high computational reliability
and accuracy which were established regarding conducted aerodynamic and structural
experiments. The proposed algorithm gives better numerical accuracy of aerodynamic-
structural analysis compared to existing similar methods.
Multipoint and multidiscipline aerodynamic shape optimization, with respect to
predefined objectives and constrains, was carried out in order to achieve the
improvement of initial aerodynamic-structural performances of aircraft. The
multidisciplinary feasible method proposed in this thesis, is a single level method driven
by meta-modeling based evolutionary optimizer.
The proposed monolithic environment was used for optimization of a realistic
short range ballistic missile fin. This kind of analysis enabled increased number of
feasible optimal geometries of fin, while its special feature was the overall improvement
of ballistic missile initial geometry. Within realistic multipoint regimes, the initial
performances of missile were optimized and upgraded, especially the missile fitness,
and therefore range. At the same time, the reliability of missile overall behavior was
improved. The whole procedure significantly decreased the costs of developing
program, especially in use of experimental and numerical resources. The achieved
results, regarding the ballistic missile, provide real conditions for potential development
of such and similar aircrafts, with upgraded developing program. The established multi-
modular design optimization environment which enabled this kind of analysis presents
significant scientific and practical contribution of fluid-structure interaction numerical
modeling.
vi | true |
Kretanje jedrilice pod dejstvom promenljivog vetra | Sailing yacht motion in gusting wind | U radu je razvijen inovativni postupak za proračun kretanja jedrilice
pod uticajem promenljivog, haotičnog vetra u vodenoj struji. Postupak omogućava
procenu optimalnog položaja jedara tokom njenog nestacionarnog kretanja.
Primenjeni metod je baziran na dugogodišnjem istraživanju u kojem se autor
bavio uticajem promenljivog vetra na dinamički stabilitet broda. Ovakvim
pristupom proširen je klasični postupak predviđanja brzine jedrilice pri
konstantnom vetru. Algebarske jednačine se, na taj način, pretvaraju u
nelinearne spregnute diferencijalne jednačine kretanja jedrilice i time
analiza postaje mnogo zahtevnija. Ipak, postupak vodi kroz sve komplikovane
probleme, i omogućava glavni cilj: određivanje zaletanje, zanošenja i valjanja
jedrilice tokom vremena pod uticajem promenljivog vetra i vodene struje.
Postupak se može primeniti za različite položaje jedara: konstantan tokom
kretanja, ili promenljiv, koji prati optimum u odnosu na vetar. Pomoću
stohastičke analize dobijenih rezultata, takođe se mogu odrediti, porediti i
analizirati srednja brzina plovidbe, srednji nagib, ugao zanošenja jedrilice.
Vetar je, generalno, vremenski zavistan fenomen, tako da (zbog
promenljive sile vetra) kretanje jedrilice ne može biti stacionarno. Uprkos
tome, u većini istraživanja, performanse jedrilice (njena brzina, zanošenje,
itd.) smatraju se konstantnim, a uticaj udara vetra se zanemaruje.
Prikazano istrživanje primenjuje inovativne tehnike razvijene u analizi
uticaja promenljivog vetra na stabilitet i sigurnost broda, a analiza obuhvata
udare vetra i posledice nestacionarnog kretanje jedrilice. Takođe, kao osnovni
slučaj rešava se i stacionarno kretanje jedrilice, sa i bez uticaja vodene struje,
za konstanstan vetar i rezultati se prikazuju u formi polarnih dijagrama.
Osnovna procedura je, ukratko, sledeće. Za pretpostavljene složene
uslove nestacionarnog kretanja jedrilice pod dejstvom haotičnog vetra u vodenoj
struji, rešavaju se spregnute nelinearne diferencijalne jednačine plovidbe
iii
jedrilice sa tri stepena slobode kretanja. Promenljiva brzina vetra se određuje
iz odgovarajućih semi-empirijskih spektara vetra, proračunava se prividna
brzina vetra i odgovarajući vremenski zavisne sile i momenti vetra.
Hidrodinamičke sile koje deluju na trup jedrilice, određuju se na bazi semi-
empirijskih polinoma tzv. Delftske serije jedrilica, pri čemu se, kao
merodavna brzina, uzima relativna brzina jedrilice u odnosu na brzinu vode.
Diferencijalne jednačine kretanja se rešavaju numeričkim putem, i određuje
zaletanje, valjanje, zanošenje i zakretanje jedrilice u funkciji vremena. Vrši se
stohastička analiza dobijenih kretanja, i traži srednja brzina plovidbe,
zanošenja, itd. pod različitim uslovima – u slučaju da se jedra postave u fiksan
(optimalan) položaj u odnosu na stacionarno kretanje, i u slučaju da je položaj
jedara promenljiv, i da odgovara trenutnom optimumu. Analizira se uticaj
brzine i pravca vetra, brzine i pravca vodene struje, položaja jedara, i određuje
se povećanje srednje brzine plovidbe koje se postiže pravilnim pozicioniranjem
jedara tokom realnog, nestacionarnog jedrenja.
U radu su dati i tipični primeri koji pokazuju kako se razvijeni metod
može koristiti u različitim studijama ponašanja jedrilica u realnom
okruženje. Pored ostalog, moguće je odrediti optimalni položaj jedara pod
uticajem promenljivog vetra. Tako bi se moglo predvideti moguće povećanje
srednje brzine, ako je skiper u stanju da podesiti jedra pravilno tokom
nestacionarnog kretanja jedrilice.
Konačno, u radu je ukazano na moguća buduća istraživanja u oblasti
nestacionarnog kretanja jedrilica. | The thesis develops an innovative procedure for prediction of sailing yacht
motion in water current due to changeable, gusting wind. In addition, the method
enables the assessment of optimal position of sails throughout unsteady yacht's motion.
Method is based on long-term investigations done by the author in the field of gusting
wind influence on ship dynamic stability. The classical procedure for prediction of
sailing yacht velocity in constant wind is extended by this novel approach. Algebraic
equations are, in that way, transformed to nonlinear coupled differential equation of
yacht motion, so the analysis became much more challenging. The procedure leads to a
perplex problem, but still enables the main goal: the prediction of sailing yacht unsteady
surge, sway and roll in gusting wind аnd water currеnt. This could be done for different
position of sails: constant throughout the motion, or changeable, adjusted optimally to
the instantaneous wind. By stochastic analysis of the obtained results, the mean vessel
velocity, her mean heel, mean leeway angle, could be assessed, compared and analyzed.
The wind is, generally, a time dependent phenomenon, so (due to the changeable
wind forces) a sailing yacht motion cannot be stationary. In spite of that, in a great
majority of investigations, the sailing yacht performances (her speed, list etc.) are
considered constant, and the influences of wind gusts are neglected.
The present investigation exploits the innovative techniques developed in the
analysis of gusting wind influence on ship stability and safety, and includes the wind
gusts and the consequent non-stationary yacht motion into the analysis. Also, as a base
case, steady motion of sailing yacht in constant wind with, and without the impact of
water current is solved, and presented in the form of polar diagrams.
The basic procedure is, briefly, the following. For assumed complex conditions
of unsteady sailing yacht motion under the influence of gusting wind and water current,
coupled nonlinear differential equations of yacht motion with three degrees of freedom
are derived and solved. The changeable wind speed is assessed from appropriate semi-
empirical wind spectrums, and the time-dependent wind forces and moments
v
(depending on the apparent wind speed) are included into nonlinear differential
equations of yacht’s motion. Hydrodynamic forces acting on the hull are determined on
the basis of semi-empirical polynomial of, so called, Delft yacht series, where, yacht
speed relative to water is taken as the representative speed. The differential equations
are solved numerically, giving the time-history of vessel surge, sway and roll. From the
obtained data, the mean vessel speed, her mean list, etc. are derived by a detailed
stochastic analysis for a variety of conditions - in case of sails placed in a fixed
(optimal) position relative to the stationary motion, and in case of (unsteady) position
corresponding to the current optimum. The influence of intensity and direction of wind
and water current are analysed, and the increase of mean yacht speed due to proper
positioning of sails is determined.
The thesis explains the tools and a procedure used, and gives also some typical
examples. It points how the developed method could be used in different studies of
sailing yacht’s behavior in realistic surrounding. Among other, it could give an optimal
position of the sails in changeable wind. It could predict possible gains in mean speed, if
the skipper is able to adjust the sails properly throughout the non-stationary yacht
motion.
Finally, the thesis indicates possible tasks for the future research. | true |
Proces gasifikacije drvne sečke u postrojenju za kombinovanu proizvodnju toplotne i električne energije | Wood chips gasification process in combined heat and power system | Predmet istraživanja u okviru ove doktorske disertacije je proces istosmerne
gasifikacije drvne sečke u postrojenju za kombinovanu proizvodnju toplotne i
električne energije, tzv. CHP postrojenje. Iz tog razloga je, u okviru ove
disertacije, posebna pažnja posvećena termohemijskom procesu gasifikacije,
kao efikasnom načinu konverzije biomase u energetske svrhe karakterističnom
po efikasnom uklanjanju čvrstih čestica u proizvedenom gasu i nižim emisijama
svih zagađujućih komponenata, ali i značaju, potencijalu i izazovima upotrebe
drvne biomase. Cilj istraživanja je definisanje dva matematička modela procesa
gasifikacije drvne sečke u istosmernom gasifikatoru radi određivanja sastava
i toplotne moći proizvedenog gasa. U okviru softverskog paketa ASPEN Plus V9
razvijen je termodinamički ravnotežni (0-D) model, dok je u okviru softverskog
paketa ANSYS Fluent v18.0 razvijen CFD (3-D) model. U cilju ispitivanja
procesa gasifikacije i definisanja modela gasifikacije realizovana su
eksperimentalna ispitivanja u komercijalnom CHP postrojenju nominalne snage
od oko 250 kW električne energije i 600 kW toplotne energije. Definisana
geometrija istosmernog gasifikatora i izmerene veličine, tj. parametri modela,
korišćeni su za definisanje graničnih uslova i validaciju modela. Razvijeni
modeli omogućavaju sagledavanje uticaja promene biomase (vrste drvne biomase)
na sastav i toplotnu moć proizvedenog gasa, odnosno na količinu toplotne i
električne energije koja se proizvede, a omogućavaju i unapređenje procesa
proizvodnje toplotne i električne energije i samog istosmernog gasifikatora,
čime je omogućeno otklanjanje problema ne samo u radu CHP postrojenja, već i
sličnih energetskih sistema sa istosmernom gasifikacijom. | A subject of the investigation in this thesis is a process of wood chips downdraft
gasification in combined heat and power system, well known as CHP system. For this
reason, in the thesis, special attention has been paid to a thermochemical gasification
process, as an efficient way of converting biomass into energy and characterized by
efficient removal of solid particles in the producer gas and lower emissions of all
pollutants, as well as the significance, potential and challenges of using woody biomass
as a fuel. The aim of the investigation is to define two mathematical models of wood
chips gasification process in downdraft gasifier in order to evaluate composition and
low heating value of producer gas. A thermodynamic equilibrium (0-D) model was
developed in a software package ASPEN Plus V9, while a CFD (3-D) model was
developed in a software package ANSYS Fluent v18.0. In order to examine the
gasification process and define models, experiment was performed within commercial
small-scale CHP system with nominal power of about 250 kW of electricity and 600
kW of thermal energy. Well-defined geometry of the gasifier and model parameters
(values measured within CHP system) were used to define boundary conditions and for
model validation. Two models that are developed are the tools which could be used for
impact examination of biomass type used as a fuel (type of woody biomass) for
downdraft gasification process on the producer gas composition and low heating value,
as well as on the produced amount of electricity and heat. This can bring improvement
in terms of production process and the gasifier, not only within CHP systems, but also
within similar energy systems based on downdraft gasification. | true |
Tehnologija zavarivanja trenjem sa mešanjem T-spojeva od legure aluminijuma | Friction stir welding technology of aluminium alloy t-joints | U ovom radu dati su rezultati istraživanja mogućnosti izrade T-spojeva od
aluminijumskih legura procesom zavarivanja trenjem sa mešanjem. Ova relativno
nova metoda zavarivanja obezbeđuje proizvodnju spojeva visokog kvaliteta, gde
čvrstoća
spoja
dostiže
čvrstoću
osnovnog
materijala.
Eksperimentalnim
zavarivanjem trenjem sa mešanjem izrađeni su T-spojevi pomoću alatne glodalice,
specijalnog alata za zavarivanje, specijalnog steznog pomoćnog pribora i izborom
odgovarajućih parametara zavarivanja. Varirani su sledeći tehnološki parametri
zavarivanja u cilju dobijanja T-spojeva bez grešaka: brzina zavarivanja, brzina
obrtanja alata, dubina uranjanja alata u radni materijal i ugao nagiba alata.
Eksperimentalni rad je podeljen u dve faze da bi se bolje sagledao uticaj
parametara zavarivanja i odabir materijala steznog pomoćnog pribora.
Prva faza eksperimentalnog rada je podrazumevala zavarivanje ploča od
aluminijumske legure 5052-N32 i dobijanje T-spoja. Materijal steznog pomoćnog
pribora bio je ugljenični čelik S355. Nakon zavarivanja ploča, izvršeno je
vizuelno ispitivanje spojeva, merenje mikrotvrdoće kroz poprečni presek spoja
normalan na pravac zavarivanja ploča i ispitivanje makrostrukture spoja. Na
makroskopskim snimcima uočene su karakteristične strukturne zone spoja i
primećene su greške zavarenog spoja tipa tunela, neprovarenog korena metala šava
i linije vezivanja. Nakon sagledavanja i analize dobijenih rezultata zaključeno je
da je previše toplote odvedeno tokom procesa zavarivanja usled neodgovarajućeg
materijala steznog pomoćnog pribora i pristupilo se drugoj fazi eksperimenta.
U drugoj fazi eksperimentalnog rada T-spojevi su ostvareni zavarivanjem
ploča od aluminijumske legure 5754-N111. Dobijeni zavareni spojevi su podvrgnuti
vizuelnom ispitivanju, izmerena je mikrotvrdoća kroz poprečni presek spojeva
normalan na pravac zavarivanja ploča i izvršeno je makroskopsko ispitivanje
strukture spoja gde je uočeno sa su spojevi bez grešaka. Tokom druge faze
eksperimentalnog rada glavni elementi specijalnog steznog pomoćnog pribora i
podložne ploče bile su od nerđajućeg čelika klasa 1,4301 i 1,4541.
Numeričko istraživanje zavarivanja trenjem sa mešanjem u cilju osvajanja
tehnologije zavarivanja T-spojeva od legure aluminijuma se odnosi na izradu termo-
mehaničkog modela procesa. Izvršena je numerička simulacija procesa ZTM i
dobijen je T-spoj. Dat je dijagram raspodele temperature u zavisnosti od rastojanja
duž pravca zavarivanja, kao i dijagram zavisnosti čvrstoće materijala od
temperature. Rezultati dobijeni eksperimentalnim ispitivanjem i numerički
izračunati su približno jednaki. | In this paper are given results of research on possibility of production T-joints of
aluminium alloy by friction stir welding process. These relatively new welding technology
realizes the high quality weld joints, where strength of joint can to reach the strength of the
base material. T-joints are made using milling machine, special tools for friction stir
welding, special clamping tool, backing plates, and selection of appropriate welding
parameters. The following technological process parameters were varied in order to obtain
T-joints without defects: transverse (welding) speed, the speed of rotation of the tool, tool-
plunge depth in the working material and tool tilt-angle. Experimental work is divided into
two phases in order to better examine the influence of welding parameters and material
selection of the special clamping tool.
In the first phase of the experimental work plates of aluminum alloy 5052-H32 are
welded into T-joints. Material of special clamping tool was the carbon steel S355. Visual
inspections, macrostructure examination and micro-hardness measuring of T-joints were
processed after welding process. Tipical microstructural zones for FSW joint and some
types of defects (tunnel, bonding line and kissing bond) in the weldments were observed in
macroscopic recordings. After reviewing and analyzing the obtained results it was
concluded that it was too much heat taken during the welding process due of the improper
material of the special clamping tool. And then started a second phase of the experiment.
In the second phase of the experimental work T-joints are obtained by welding plates
of AA 5754-H111. Visual inspections, macrostructure examination and micro-hardness
measuring of T-joints were processed after welding process. All tested T-joints were
without defects. In the second phase of the experimental work the elements of special
clamping system and backing plates were made of stainless steel classes 1.4301 and 1.4541.
The thermo-mechanical model of the process is made for the numerical study of the
application of friction stir welding technology to produce a T-joints of aluminum alloy. The
numerical simulation of FSW process is made and obtained a T-joint. It is given a diagram
of depending temperature distribution on the distance along the direction of welding, as
well as a diagram of depending the strength of material on temperature. Results obtained by
experimental tests and numerical calculate are approximately equal. | true |
Ispitivanje prediktora oštećenja fizičkog funkcionisanja starog stanovništva | The assessment of predictors for limitations in physical functioning among older people | Uvod: Tokom starenja dolazi do funkcionalnog slabljenja odnosno pojave teškoća u
obavljanju svakodnevnih aktivnosti lične nege, nezavisnog života u kući kao i
obavljanju esencijalnih socijalnih uloga.
Ciljevi: Istraživanje ima pet ciljeva od kojih je prvi da se opšu opšte karakteristike
starog stanovništva Srbije u 2013. godini, zatim da se prema nivoima oštećenja fizičkog
funkcionisanja starih osoba utvrdi učestalost hroničnih bolesti i povreda, da se uporede
mogućnosti obavljanja kućnih aktivnosti i aktivnosti lične nege i ispitaju razlike u
percepciji zdravlja, korišćenju usluga fizikalne medicine i rehabilitacije, kućne nege i
hitne/ neodložne, a potom utvrde potencijalni prediktori oštećenja fizičkog
funkcionisanja starih osoba.
Materijal i metode: Istraživanje je sekundarna analiza podataka o osobama starijim od
65 godina, koji su preuzeti iz „Istraživanja zdravlja stanovništva Srbije“, koje je
sprovelo Ministarstvo zdravlja Republike Srbije na teritoriji Srbije 2013. godine. U
nacionalnom uzorku bilo je 14.623 ispitanika (stopa odgovara 88,9%), a među njima je
bilo 3.540 ili 24,2% osoba sa 65 godina i više.
Analizirano je 53 varijabli, od kojih su dve zavisne varijable (hod po ravnom i hod
uz/niz stepenice) bile iskorišćene da se opišu četiri stepena oštećenja u fizičkom
funkcionisanju starih osoba Nezavisne varijable su bile sledeće: karakteristike porodice
i domaćinstva (region, tip naselja, stepen blagostanja); osnovne karakteristike ispitanika
(pol, starost u tri intervala (65-74 godina, 75-84 godina i 85 i više godina), stepen
obrazovanja, bračni status; zdravstveno stanje; ograničenost u obavljanju uobičajenih
aktivnosti u poslednjih 6 meseci; hronične bolesti (17 bolesti); dijagnostikovan odnosno
lečen visok krvni pritisak; pridržavanje terapije za povišen krvni pritisak; povrede; vrsta
nezgode; i ukazivanje pomoći; senzorna funkcionalna oštećenja (vid, sluh); aktivnosti
lične nege; kućne aktivnosti; bol; mentalno zdravlje; korišćenje usluga specijalista
fizikalne medicine i rehabilitacije u poslednjih 12 meseci; korišćenje kućne nege i
usluga hitne pomoći u poslednjih 12 meseci; karakteristike navika u fizičkoj aktivnosti
u toku tipične nedelje; samoprocena uticaja na zdravlje ishrane, fizičke aktivnosti,
pušenja, konzumiranja alkohola i društvena aktivnost; i da li prate teme o zdravlju
putem sredstava javnog informisanja. Statistička obrada podataka je izvršena:
Studentovim t testom, Mann Whitney U testom, ili Kruskal Wallis testom i
jednofaktorskom ANOVA testom za kontinuirane varijable, dok su kategorijalne
varijable bile poređene χ2 testom. Za modelovanje primenjena je univarijantna i
multivarijantana logistička regresija sa ukrštenim odnosom šansi (UOŠ) i 95%
intervalom poverenja). U dva modela, referentna vrednost bila je mogućnost prelaženja
peške 0.5 km po ravnom bez ikakve pomoći i bez teškoća nasuprot odgovorima da nisu
u stanju (model I); odnosno da mogu uz manje teškoće/uz veće teškoće (model II). U
ostalim modelima, referentna vrednost bila je mogućnost hoda uz ili niz 12 stepenika
bez teškoća nasuprot odgovorima da nisu u stanju (model III); odnosno da mogu uz
manje teškoće/uz veće teškoće (model IV).
Rezultati: Prediktori oštećenja fizičkog funkcionisanja (UOŠ) za nemogućnost hoda po
ravnom 0,5 km ili mogućnost hoda po ravnom 0,5 km uz manje ili uz veće teškoće su:
starost 75-84 god. (2,92;1,98), ≥85 god. (11,85;3,65), ženski pol (2,94;1,61), loša
sopstevna procena zdravlja (8,14;5,58), bolesti kostiju (1,73;1,56), umerena telesna bol
(3,88;2,46), jaka telesna bol (10,88;3,53), nezgode u kući (2,94;1,45), poseta specijalisti
fizikalne medicine i rehabilitacije u toku prethodnih 12 meseci (1,91;1,39), kućna nega
(15,79;3,57), korišćenje usluge hitne pomoći (3,57;2,79), ograničenost u obavljanju
uobičajenih aktivnosti, ali ne ozbiljna (3,47;3,39), ozbiljna ograničenost u obavljanju
uobičajenih aktivnosti (22,94;6,98), kučne aktivnost uz manje teškoće (2,79;1,47), ne
hodanje najmanje 10 minuta dnevno 3-4 dana (14,29;3,03), ne hodanje najmanje 10
minuta dnevno 5 i više dana (33,33;5,00), sedenje 6-9 sati dnevno (4,75;2,17), sedenje
10 i više sati dnevno (16,85;4,32).
Prediktori oštećenja fizičkog funkcionisanja za nemogućnost hoda po ravnom 0,5 km
su: prisustvo dugotrajne bolesti ili zdravstvenog stanja (2,14), slepilo (12,29), gluvoća
(59,80),kućne aktivnosti uz velike teškoće (7,45) i ne hodanje najmanje 10 minuta
dnevno 1-2 dana (7,69).
Prediktori oštećenja fizičkog funkcionisanja za mogućnost hoda po ravnom 0,5 km uz
manje ili uz veće teškoće su: gojazni (1,68), osobe bez partnera (1,28), osnovno i niže
obrazovanje (1,72), nizak indeks blagostanja (1,61), plućne bolesti (1,63), prosečna
sopstvena procena zdravlja (1,91), odsustvo hiperlipidemija (1,23), slaba telesna bol
(2,40), nenošenje naočara (1,45) i lične aktivnosti uz velike teškoće (4,83).
Prediktori oštećenja fizičkog funkcionisanja za nemogućnost penjanja uz i silaženja niz
12 stepenika ili mogućnost penjanja uz i silaženja niz 12 stepenika uz manje ili uz veće
teškoće su: starost 75-84 god. (3,25;2,13), ≥85 god (9,35;4,21), ženski pol (3,33;2,00),
osnovno i niže obrazovanje (2,27;2,04), nizak indeks blagostanja (1,85;1,75), loša
sopstevna procena zdravlja (16,36;6,05), prisustvo dugotrajne bolesti ili zdravstvenog
stanja (2,80;1,24), bolesti kostiju (2,24;1,66), umerena telesna bol (2,98;2,51), jaka
telesna bol (10,40;3,45), poseta specijalisti fizikalne medicine i rehabilitacije u toku
prethodnih 12 meseci (1,78;1,96), kućna nega (20,81;4,07), korišćenje usluge hitne
pomoći (4,97;2,56), ograničenost u obavljanju uobičajenih aktivnosti, ali ne ozbiljna
(6,61;3,89), ozbiljna ograničenost u obavljanju uobičajenih aktivnosti (31,35;8,46),
lične aktivnosti uz manje teškoće (17,99;5,97), kučne aktivnost uz manje teškoće
(2,04;1,39), ne hodanje najmanje 10 minuta dnevno 3-4 dana (10,00;2,13), ne hodanje
najmanje 10 minuta dnevno 5 i više dana (25,00;4,17), sedenje 6-9 sati dnevno
(3,75;1,83), sedenje 10 i više sati dnevno (8,17;3,31).
Prediktori oštećenja fizičkog funkcionisanja za nemogućnost penjanja uz i silaženja niz
12 stepenika su: pothranjeni (4,11), kućne aktivnosti uz velike teškoće (4,42), ne
hodanje najmanje 10 minuta dnevno 1-2 dana (6,25) i slepilo (8,64),
Prediktori oštećenja fizičkog funkcionisanja za mogućnost penjanja uz i silaženja niz 12
stepenika uz manje ili uz veće teškoće su: predgojazni (1,31), gojazni (1,93), osobe bez
partnera (1,28), plućne bolesti (1,75), slaba telesna bol (2,36), prosečna sopstvena
procena zdravlja (1,89), nenošenje naočara (1,30).
Zaključak: U reprezentativnom uzorku, više od polovine ispitanika nije moglo bez
teškoća i pomoći da pređu 500 metara po ravnom niti po stepenicama, a 2/3 su imale
ograničenja u obavljanju uobičajenih aktivnosti, 12% nije moglo da samostalno obavlja
aktivnosti lične nege a 28% kućne aktivnosti. 11,2% nije bilo u stanju, i 42.4% je imalo
teškoće da pređe 500 metara po ravnom a među njima 5,8% imalo je teškoća sa suhom a
73% teškoća sa vidom. 2/3 svih osoba koje nisu bile u stanju da hodaju po ravnom
500m nisu mogle da obavljaju kućne aktivnosti samostalno a 15% nije moglo da se
samostalno neguje. Takođe, 9,7% nije bilo u stanju, a 49.4% je imalo teškoće da ide uz i
niz 12 stepenika, a među njima 7,6% imalo je teškoća sa suhom a 71% teškoća sa
vidom. 44.4% osoba koje nisu bile u stanju da hodaju po stepenicama nije moglo da
obavlja kućne aktivnosti samostalno a 12% nije moglo da se samostalno neguje.
Međutim samo je 11,3% starih koristilo usluge fizikalne medicine i rehabilitacije, 11,2
hitnu pomoć a još manje, oko 4% je koristilo usluge kućne nege.
Nalazi iz istraživanja mogu doprineti formulaciji javno-zdravstvenih programa i javnih
politika za unapeđenje fizičkog zdravlja i funkcionalnosti starih osoba. Prepoznata
potreba za povećanje dostupnosti i raznovrsnost usluga fizikalne medicine i
rehabilitacije, i usluga kućne nege. Promocija hodanja i rekreacije je neophodna kako bi
se predupredili faktori rizika za nastanak oštećenja fizičkog funkcionisanja kao što su
gojaznost, telesna bol, prisustvo dugotrajne bolesti ili zdravstvenog stanja i ograničenost
u obavljanju uobičajenih aktivnosti kod starih. | Introduction: Aging results in functional weakness or difficulty in performing daily personal
care, independent living in the home as well as performing essential social roles.
Objectives: The research has five goals, the first of which is to describe the general
characteristics of the old population of Serbia in 2013, then determine the frequency of chronic
diseases and injuries according to the levels of damage to the physical functioning of the
elderly, to compare the possibilities of performing home activities and personal activities and
examining differences in perception of health, using physical medicine and rehabilitation
services, home care and emergency / immediate treatment, and then identifying potential
predictors of damage to the physical functioning of the elderly.
Material and Methods: The research is a secondary analysis of data on people over 65 years of
age who were taken over from the "Research on the health of the population of Serbia",
conducted by the Ministry of Health of the Republic of Serbia on the territory of Serbia in 2013.
In the national sample there were 14,623 respondents (the rate corresponded to 88.9%), of
which there were 3.540 or 24.2% persons aged 65 and over.
53 variables were analyzed, of which two dependent variables (walking 0.5 km on plane site
and walk along the 12 stairs) were used to describe four degrees of damage in the physical
functioning of elderly persons. Independent variables were as follows: characteristics of family
and household (region, type of settlement , degree of well-being); the basic characteristics of the
respondents (gender, age at three intervals (65-74 years, 75-84 years and 85 years and more),
level of education, marital status, health status, limitation in performing common activities in
the last 6 months, chronic diseases), diagnosed or treated high blood pressure, adherence to
treatment for high blood pressure, injuries, type of accident, and providing help, sensory
functional impairments (vision, hearing), personal care activities, home activities, pain, mental
health, use of specialist services Physical medicine and rehabilitation in the last 12 months, use
of home care and ambulance services in the last 12 months, characteristics of habits in physical
activity during a typical week, self-assessment of the effects on diet, physical activity, smoking,
alcohol consumption and social activity; following the health topics through the media.
Statistical data processing has been carried out by: Student t test, Mann Whitney U test, or
Kruskal Wallis test and a single-factor ANOVA test for continuous variables, while categorical
variables were compared with χ2 test. For modeling, a univariate and multivariate logistic
regression with cross-sectional chances (CSC) and 95% confidence interval were applied. In
two models, the reference value was the ability to walk 0.5 km on plane site without any help
and without difficulty as opposed to the answers that they were not able (model I); that they can
with less difficulty/with greater difficulty (model II). In other models, the reference value was
the ability to walk up or down the 12 steps without difficulty as opposed to the answers that
they were not able (model III); that they can with less difficulty/with greater difficulty (model
IV).
Results: Physical function damage predictors for the inability to walk at a flat 0.5 km or the
possibility of walking along a flat 0.5 km with less or greater difficulty are: age 75-84 years.
(2.92, 1.98), ≥85 years (11.85;3.65), female sex (2.94;1.61), poor self health assessment
(8.14;5.58), bone disease (1.73;1.56), moderate body pain (3.88;2.46), severe body pain
(10.88;3.53), accidents in the house (2.94;1.45), visits of specialists in physical medicine and
rehabilitation during the previous 12 months (1.91;1.39), home care (15.79;3.57), emergency
medicine services (3.57;2.79), limitation in carrying out usual activities, but not serious
(3.47;3.39), severe limitation in performing normal activities use of ambulance services
(22.94;6.98); home activities with moderate difficulties (2.79;1.47), not walking for at least 10
minutes daily for 3-4 days (14.29;3.03), not walking for at least 10 minutes a day for 5 days or
more (33,33;5.00), sitting 6-9 hours a day (4.75;2.17) , sitting 10 or more hours a day (16.85;
4.32).
Physical function damage predictors for the inability to walk at a flat 0.5 km are: deafness
(59.80), the presence of long-term illness or health status (2.14), blindness (12.29), home
activities with great difficulty (7.45), not walking at least 10 minutes a day for 1-2 days (7.69).
Physical function damage predictors for the possibility of walking along a flat 0.5 km are:
obesity (1.68), persons without partners (1.28), primary and lower education (1.72), low index
of well-being (1.61), average self health assessment (1.91), pulmonary disease (1.63), absence
of hyperlipidemia (1.23), mild body pain (2,40), personal activities with great difficulty (4.83);
not wearing glasses (1.45),
Physical function damage predictors for impossibility of climbing up and down the 12 steps or
the possibility of climbing up and down the 12 steps with less or greater difficulty are: age 75-
84 years. (3.25;2.13), ≥85 years (9.35;4.21), female sex (3.33;2.00), primary and lower
education (2.27, 2.04), low index of well-being (1.85;1.75), poor self health assessment
(16.36;6.05), presence of long-term illness or health status (2.80;1.24), bone disease (2.24;1.66),
moderate physical pain (2.98;2.51), severe physical pain (10.40;3.45), visits of specialists in
physical medicine and rehabilitation during the previous 12 months (1.78;1.96), home care
(20.81;4. 07), use of ambulance services (4.97;2.56), limitation in carrying out usual activities,
but not serious (6.61;3.89), severe limitation in performing normal activities (31.35;8.46),
personal activities with less difficulty (17,99;5,97), home activities with less difficulty
(2.04;1.39), not walking at least 10 minutes a day for 3-4 days (10.00;2.13), not walking for at
least 10 minutes a day for 5 or more days (25.00;4.17), sitting 6-9 hours a day (3.75;1.83),
sitting 10 and more hours per day (8.17;3.31).
Physical function damage predictors for impossibility of climbing up and down the 12 steps are:
blindness (8.64), home activities with great difficulty (4.42), malnourished (4.11), and not
walking at least 10 minutes a day for 1-2 days (6.25).
Physical function damage predictors for the possibility of climbing up and down the 12 steps
with less or greater difficulty are: pre-emptive (1.31), obesity (1.93), persons without partners
(1.28), average self health assessment (1.89), pulmonary diseases (1.75 ), mild physical pain
(2.36), and not wearing glasses (1.30).
Conclusions: In a representative sample, more than half of the respondents could not easily and
without help walk 500 meters on plane site or stairs, while 2/3 had restrictions in performing
normal activities, 12% could not independently perform personal care activities, and 28% house
activities. 11.2% were unable, and 42.4% had difficulty crossing 500 meters on plane site, with
5.8% among them having difficulty hearing, and 73% difficulty with vision. 2/3 of all persons
who were unable to walk on a flat 500m could not perform home-based activities alone, and
15% could not self care. Also, 9.7% was not able, and 49.4% had difficulty going up and down
12 steps, and among them, 7.6% had a difficulty hearing and 71% of difficulty with vision.
44.4% of persons who were unable to walk on the stairs could not do housework independently
and 12% could not perform self care. However, only 11.3% of the elderly used physiotherapy
services, 11.2 ambulances and even less, about 4% used home care services.
Findings from the research can contribute to the formulation of public health programs and
public policies for alleviating the physical health and functionality of the elderly. They
recognized the need to increase the availability and variety of physical medicine and
rehabilitation services, and home care services. Promoting walking and recreation is necessary
in order to prevent risk factors for the occurrence of damage to physical functioning such as
obesity, physical pain, the presence of long-term illness or health condition, and the limitation in
carrying out the usual activities in the old. | true |
Razvoj integrisanog procesa upravljanja operativnim radom i održavanjem pomoćne mehanizacije na površinskom kopu uglja sa podrškom informaciono komunikacionih tehnologija | Development of integrated management process for operational work and maintenance of additional machinery at the surface coal mine with supporting informational-communication technologies | Polazeći od potreba savremenog menadžmenta za unapređenjem poslovanja preduzeća u
uslovima dinamičnih promena tržišta, naučni cilj disertacije definisan je kao razvoj
integrisanog modela informacionog sistema (IS) i procesne strukture preduzeća za
realizaciju usluge pomoćnih radova mašinama pomoćne (rudarske) mehanizacije u
proiizvodnji uglja na površinskom kopu, s obzirom na sve veću zavisnost ovih usluga od
informacionih i komunikacionih tehnologija. Istraživanjem koje je usmereno na vezu i
interakciju između IS i procesne strukture sektora/pogona pomoćne mehanizacije (PM)
preduzeća, dobijen je Integrisani model (IM) koji obuhvata definisanje kako osnova i okvira
razvoja IM, tako i IM pristupa integraciji poslovnog procesa i podrške informacionog
sistema. Objektna analiza identifikovanih glavnih procesa PM preduzeća i funkcionalnih
veza poslovnih procesa i informacionih sistema, rezultirala je definisanjem opšteg
konceptualnog modela IS PM preduzeća i logičke arhitekture IS.
Na osnovu Procesnog modela, IS modela i zahteva sistema upravljanja kvalitetom (Quality
Management System-QMS) definisan je sopstveni pristup integraciji poslovnog procesa i
informacionog sistema (IM pristup), logički IM model, sa definisanim elementima:
poslovni proces PPi, informacioni sistem ISi, poslovni cilj PCi (kao ulaz u proces i kao izlaz
iz procesa - realizovan poslovni cilj), kao i povratna sprega kojom se vrši unapređenje
poslovnog procesa i istovremeno usklađivanje IS sa promenom. Proširenjem IM modela za
PM preduzeća uvodi se Integrisani model preduzeća (IMP).
Uvođenjem IM u poslovno okruženje u praksi definisane su faze Planiranja, Projektovanja i
Implementacije kroz koje se PP i IS istovremeno i sinhronizovano razvijaju i uvode.
Sprovedena eksperimentalna istraživanja u PM preduzeća poslužili su proveri IM. Prikazani
su izabrani IM za Usluge pomoćni radovi i Tehničko održavanje mašina pomoćne
mehanizacije - ključni za upravljanje PM preduzeća.
Usluge se ne mogu skladištiti i zato je za PM preduzeća jedan od kritičnih faktora uspeha
visok stepen raspoloživosti i gotovosti parka mašina. Primena implementiranog IM u
operativnom radu u PM preduzeća potvrdila je njegovu upravljačku vrednost, kao alatka
koja menadžmentu uspešno obezbeđuje podatke i informacije o indikatorima ključnih
performansi poslovnih procesa za donošenje poslovnih odluka u realnom vremenu. | Based on the needs of modern management to improve business operations in terms
of dynamic market changes, the scientific goal of the dissertation is defined as the
development of an integrated information system (IS) model and enterprise process
structure for the implementation of services of additional operations by machinery of
auxiliary (mining) machinery in coal production of surface mines, given the increasing
dependence of these services on information and communication technologies. By the
study, which is focused on the relationship and interaction between IS and process
structure of the company’s sector/plant of auxiliary machinery (AM), an integrated
model (IM) was obtained, which includes the definition as a basis and framework of the
IM development and IM approach to the integration of business processes and
information systems. The object analysis of identified main company’s AM and
functional relationships of business processes and information systems has resulted in
defining a general conceptual model of IS of company’s AM and logical IS architecture.
Based on the process model, the IS model, and requirements of a quality management
system (QMS), an own approach to the integration of business processes and
information systems (IM access), the logic IM model, with defined elements is defined:
PPi business process, ISi information system, PCi business objective (as input into the
process and output from the process - realized business objective), as well as the
feedback which is an improvement of the business processes and simultaneous IS
alignment with the change. By expanding the IM model for company’s AM, the
integrated enterprise model (IEM) is being introduced.
By introducing IM into the business environment in practice, the Planning, Design and
Implementation phases are defined, through which the PP and IS are simultaneously
and synchronized developed and introduced. The conducted experimental researches
within the AM of the company served as an IM check. Selected IM for Services of
additional operations and Technical maintenance of machinery of auxiliary are
presented – essential for the management of company’s AM.
The services cannot be stored and therefore the high availability and readiness of the
machine park is one of the critical success factors for the company’s AM. The
application of the implemented IM within the operational work of the company’s AM has
confirmed its managing value, as a tool which successfully provides data and
information to the management on key performance indicators of business processes
for real time business decision making. | true |
Globalni minimum vremena kretanja mehaničkih sistema sa ograničenim upravljanjima i reakcijama veza | Global minimum time for the motion of mechanical systems with limited controls and constraint reactions | Predmet
istraživanja
ove
doktorske
disertacije
je
formiranje
novih
analitičkonumeričkih postupaka u cilju određivanja globalnog minimuma vremena
kretanja kako materijalne tačke, tako i holonomnih i neholonomnih mehaničkih
sistema konstantne i promenljive mase, sa ograničenim upravljanjima i
ograničenim reakcijama veza u opštem slučaju. Posebna pažnja u disertaciji biće
posvećena
određivanju
diferencijalnih
jednačina
kretanja
neholonomnih
mehaničkih sistema u konfiguracionom prostoru
m
V , a zatim, vodeći računa o
činjenici da se samo ono vreme koje je prisutno u jednačinama reonomnih veza i na
onim mestima gde se javlja kao posledica zamene zavisnih koordinata pomoću tih
veza, može razmatrati kao dopunska koordinata, izvedene su diferencijalne
jednačine
kretanja
neholonomnih
mehaničkih
sistema
u
proširenom
konfiguracionom prostoru
m 1
V . Formulisani problemi optimizacije rešeni su u
okviru teorije optimalnog upravljanja, koristeći Pontrjaginov princip maksimuma
i teoriju singularnih optimalnih upravljanja. U postupku određivanja rešenja
postavljenog dvotačkastog graničnog problema (TPBVP), neophodno je prethodno
odrediti procenu intervala vrednosti nepoznatih graničnih faznih i spregnutih
koordinata. Imajući u vidu da ne postoji teorema o jedinstvenosti i egzistenciji
rešenja postavljenog TPBVP, prirodno se nameću sledeća pitanja koja će biti
razmatrana u okviru ove doktorske disertacije: da li postoji rešenje postavljenog
TPBVP, da li je moguće, u opštem slučaju, odrediti procenu intervala vrednosti
svih nepoznatih graničnih faznih i spregnutih koordinata, kao i da li se može
odrediti opšti numerički postupak za određivanje svih mogući rešenja TPBVP?
Zatim, biće razmatrani različiti, već postojeći, numerički algoritmi (shooting
method, Nelder Mead method, genetic algorithm, differential evolution, simulated
annealing, random search, C-GRASP algorithm) u cilju iznalaženja optimalnih
vrednosti parametara koji utiču na tačnost i brzinu konvergencije rešenja uz datu
uporednu analizu rešenja numeričkih algoritama za globalnu optimizaciju. Takođe,
urađene su i određene modifikacije postojećih, odnosno razvoj novih, u cilju
dobijanja što pouzdanijeg numeričkog algoritma za globalnu optimizaciju imajući
u vidu prednosti i mane već postojećih numeričkih algoritama. U dosadašnjoj
literaturi i publikovanim naučnim radovima nisu razmatrana postavljena pitanja
koju su od suštinskog značaja pri određivanju globalnog minimuma vremena kretanja
kako materijalne tačke, tako i holonomnih i neholonomnih mehaničkih sistema.
Odgovori na postavljena pitanja, dati u ovoj doktorskoj disertaciji, predstavljaju
krajnji cilj istraživanja, a samim tim i naučne doprinose uspešnom realizacijom
istih. | The research topic of this doctoral thesis is the establishment of new analytical-numerical
procedures to determine the global minimum time for the motion of both the particle and
the variable and invariable-mass holonomic and nonholonomic mechanical systems, with
limited controls and limited reactions of constraints in a general case. Special attention is
directed to determining differential equations of motion of nonholonomic mechanical
systems in the configuration space
m
V and, thereafter, taking into account the fact that only
the time which is present in the rheonomic constraints and at the locations where it occurs
as a consequence of the substitution of dependent coordinates by the help of these
constraints, can be considered as a supplementary coordinate, differential equations of
motion of nonholonomic mechanical systems in the extended configuration space
m 1
V are
derived. The formulated optimization problems are solved within the framework of the
optimal control theory, using Pontryagin’s maximum principle and the singular optimal
control theory. In the procedure of seeking a solution to a set up two-point boundary value
problem (TPBVP), it is needed first to estimate the interval of values of unknown boundary
phase and conjugate coordinates. Taking into account that there is not a theorem on the
uniqueness and existence of the solution to a set up TPBVP, it is reasonable that some
questions are imposed to be considered in this doctoral thesis: Is there a solution to TPBVP,
is it possible, in a general case, to estimate the interval of values of all unknown boundary
phase and conjugate coordinates, and is it possible to determine a general numerical
procedure for determining all potential solutions of TPBVP? Thereafter, considerations
involve different, already existing, numerical algorithms (shooting method, Nelder Mead
method, genetic algorithm, differential evolution, simulated annealing, random search, C-
GRASP algorithm) in order to find optimum values of parameters that affect the accuracy
and rate of the convergence of solution, along with given comparative analysis of the
solutions to numerical algorithms for global optimization. Also, certain modifications are
carried out of the existing, i.e. development of new ones, in order to obtain as reliable
numerical algorithm as possible for global optimization, keeping in mind advantages and
disadvantages of the existing numerical algorithms. In the current literature and published
scientific papers the questions posed have not been considered and they are of fundamental
importance when determining the global minimum time for the motion of both particle and
holonomic and nonholonomic mechanical systems. The responses to posed questions, given
in this doctoral thesis, represent the ultimate objective of the research, and thereby a
scientific contribution to its successful accomplishment. | true |
Mogućnost primene procesa remedijacije zemljišta zagađenog teškim metalima i arsenom korišćenjem autohtonih biljnih vrsta uz njihovo korišćenje u energetske svrhe | Possibility of applying the remediation process of soil polluted with heavy metals and arsenic using autochthonuos plant species with their use for energy | U ovoj disertaciji je proučavan stepen kontaminacije teškim metalima
odabrane lokacije za istraživanje, sa analizom mogućnosti upotrebe postojećih
autohtonih
biljnih
vrsta
koje
su
se
prirodno
razvile
za
proces
fitoremedijacije koja ne zahteva značajnija finansijska ulaganja i analiza
aspekata korišćenja biomase koja potiče iz remedijacije odabrane lokacije u
energetske svrhe. Odabrana je lokacija odlagališta industrijskog otpada,
hemijske idustrije „Obojena metalurgija“, akcionarskog društva za proizvodnju
i preradu cinka „Zorka“, Šabac u restruktuiranju. Sistematizacijom postojećih
saznanja iz oblasti upravljanja lokacijama kontaminiranih teškim metalima i
mogućnosti korišćenja u energetske svrhe biomase biljnog porekla iz
remedijacije ovakvih lokacija i eksperimentalnom proverom pretpostavki o
zagađenju
odabrane
lokacije
istraživanja
identifikovanim
zagađujućim
elemenatima u zemljištu na lokaciji istraživanja, prvenstveno metalima
olovom (Pb), kadmijumom (Cd), bakrom (Cu), cinkom (Zn) i metaloidom arsenom
(As), sa procenom potencijala autohtonih biljnih kultura sa lokacije
istraživanja: topola (Populus ssp.), kiselo drvo (Ailanthus glandulosa L.), bagrem
(false acacia, Robinia pseudoacacia L.), ambrozija (Artemisia artemisiifolia L.), i
divizma (Verbascum thapsus L.) kojima bi mogla da se izvrši remedijacija
lokacije, fitoremedijacijom, bilo fitoekstrakcijom ili fitostabilizacijom,
sa naglaskom na energetskom iskorišćenju biomase ispitivanih biljnih kultura
nastalih fitoremedijacijom na lokaciji istraživanja i s tim u vezi povezanih
procesa, izvršena je analiza mogućih rizika i koristi od upotrebe dobijene
biomase kao goriva.
Hemijskim i instrumentalnim metodama je utvrđeno da je lokacija istraživanja
na kojoj je odlagan otpadni jarosit talog poreklom iz industrijske proizvodnje
cinka i kadmijuma hidrometalurškim postupkom na zemljište i mešan i
pokrivan zemljom, zagađena teškim i toksičnim metalima, olovom (Pb),
vi
kadmijumom (Cd), bakrom (Cu), cinkom (Zn), niklom (Ni), hromom (Cr) i
metaloidom arsenom (As). Kontaminacija zemljišta teškim metalima u oblasti
korena ispitivanih biljnih vrsta: Artemisia artemisiifolia L., Ailanthus glandulosa
L., false acacia, Populus ssp. i Verbascum thapsus L. je bila u sledećem opadajućem
nizu: Zn>>Pb>>Cu>Cd>As>Ni>Cr. Srednje vrednosti koncentracija metala, Pb,
Cd, Zn, Cu, Cr, Ni i As, u zemljištu u okolini korena ispitivanih biljnih vrsta
tokom 7 godina istraživanja su: 22,948.64 mg Pb/kg, 865.36 mg Cd/kg, 85,301.73
mg Zn/kg, 3,193.32 mg Cu/kg, 50.72 mg Ni/kg, 41.67 mg Cr/kg i 617.94 mg As/kg.
Srednje vrednosti koncentracija Pb, Cd, Zn, Cu, Ni, Cr i As su bile u padu u
odnosu na koncentracije ovih elemenata u prvoj godini istraživanja za 36.83% u
slučaju Pb, 25.48% u slučaju Cd, 15.73% u slučaju Zn, 23.32% u slučaju Ni, 96.13%
u slučaju Cr, 36.85% u slučaju As što je ukazivalo da se prirodni procesi vezano
za fitoremedijaciju odvijaju na ispitivanoj lokaciji. U slučaju Cu nije došlo
do značajnijih promena koncentracija u zemljištu.
Održivost ispitivanih biljnih vrsta na lokaciji istraživanja i njihova
sposobnost da budu tolerantne i da mogu da akumuliraju ispitivane metale je
utvrđena hemijskim i instrumentalnim metodama analizama sadržaja metala u
korenu i nadzemnom delu ispitivanih biljnih vrsta i eksperimentalnim
ispitivanjem biodostupnosti metala iz zemljišta u rastvor zemljišta
korišćenjem helirajućeg jedinjenja Etilen diamino tetrasirćetne kiseline, EDTA, uz
određivanje sadržaja metala u dobijenim ekstraktima i analizom faktora koji su
određeni u okviru primenjenih analitičkih pristupa obradom eksperimentalno
dobijenih podataka koji su vezani za uticaje usvajanja metala iz zemljišta u
koren ili prelaza metala iz korena u stablo ispitivanih biljnih vrsta, faktora
bioakumulacije (BF), faktora biokoncentracije (BCF), faktora biodostupnosti
(BAF) i faktora translokacije (TF).
Analizom sadržaja metala u korenu i nadzemnom delu ispitivanih biljnih vrsta
utvrđeno je da su vrednosti koncentracija Pb, Cd, Zn, Cu, i As ispod ili su na
granici fitotoksičnosti, što govori o održivosti ispitivanih biljnih vrsta
na lokaciji istraživanja. Srednje vrednosti koncentracija u nadzemnim
delovima ispitivanih biljnih vrsta se kreću u opsezima: 37.8 – 749.5 mg Pb /kg ,
6.5 – 85.2 mg Cd /kg, 20.6 – 271.9 mg Cu /kg, 257 – 3,123.5 mg Zn /kg i 1.1. – 16.9
vii
mgAs /kg. Dostupnost koncentracija ispitivanih metala Pb, Cd, Cu, Zn, Cr, Ni i
As u zemljištu u oblasti korena ispitivanih biljnih vrsta u rastvoru 0.05 M
EDTA, odnosno njihova mobilnost je u sledećem opadajućem nizu: Pb >> Zn > Cu
> As > Cd > Ni > Cr. Srednje vrednosti dostupnih koncentracija Pb, Cd, Zn, Cu,
Cr, Ni i As u periodu od I do V godine uzorkovanja i ispitivanja su: 9,456.0 mg
Pb/kg, 29.60 mg Cd/kg, 1,176.8 mg Zn/kg, 194.46 mg Cu/kg, i 40.14 mg As/kg.
Dodatak EDTA može prouzrokovati mobilnost i transport teških metala u
zemljištu što ima za posledicu povećanje rastvorljivosti metala i poboljšanje
potencijala za fitoremedijacije.
Artemisia artemisiifolia L. je pokazala dobra svojstva bioakumulacije Pb, Cd, Cu,
Zn, Ni, Cr i As u koren i u jednoj od godina ispitivanja je pokazala svojstvo
hiperakumulatora Cd. Vrednosti BCF su se kretale u opsegu od 0.004 do 1.004.
Određivanjem faktora translokacije zaključeno je da Verbascum thapsus L. i
Populus ssp. imaju dobro svojstvo translokacije Pb, Cd, Zn, Cu i As u nadzemni
deo gledano sa aspekta multielementnog zagađenja. Vrednosti TF su se kretale u
opsegu 0.008 – 8.613. Populus ssp. je jedina od ispitivanih biljnih vrsta koja je
pokazala porast translokacije svih ispitivnih elemenata, Pb, Cd, Cu, Zn, Ni, Cr
i As tokom vremena. Porast translokacije ukazuje da bi planiranjem odgovarajuće
seče nadzemnog dela Populus ssp. mogao biti korišćen za svrhu fitoremedijacije
fitoekstrakcijom.
Toplotna moć ispitivanih biomasa opada u sledećem nizu: Populus ssp. >
Artemisia artemisiifolia L.> Ailanthus glandulosa L. > Verbascum thapsus L.> false
acacia. Donja toplotna moć se kreće od 14,025 kJ/kg za zeljastu biljnu vrstu do
18,078 kJ/kg za drvenastu biljnu vrstu. Sa aspekta kalorijske vrednosti, odnosno
toplotne moći sve ispitivane biljne vrste pokazuju da su sa aspekta
iskorišćenja energije pogodne za upotrebu kao goriva. Sadržaj pepela nakon
sagorevanja biomasa ispitivanih biljnih vrsta na 550 °C je u opsegu od 6.41 % -
9.28 % i opada u sledećem nizu: Artemisia artemisiifolia L.> Populus ssp. > false
acacia > Ailanthus glandulosa L. > Verbascum thapsus L. Ukupne vrednosti
koncentracija teških metala u pepelima od sagorevanja biomasa iznose:
Artemisia artemisiifolia L.1.52 %, false acacia 0.43 %, Ailanthus glandulosa L. 0.87 %,
Verbascum thapsus L.1.86 % i Populus ssp. 1.54 %. Sa aspekta stvaranja otpadnih
viii
gasova pri sagorevanju ispitivanih biomasa na 550 °S povoljnost upotrebe
biomasa bi bila u opadajućem nizu: Populus ssp. > Verbascum thapsus L.> Artemisia
artemisiifolia L.> Ailanthus glandulosa L.> false acacia. Sagorevanjem biomase
Populus ssp. nije došlo do značajnijeg izdvajanja isparljivih jedinjenja Pb, Cd, Zn
i As.
Dobijeni rezultati istraživanja su pokazali da je moguće iskorišćenje biomasa
autohtonih biljnih kultura iz remedijacije lokacije zagađene metalima
fitoremedijacijom, odnosno fitostabilizacijom i da biljna kultura Populus ssp.
ima povoljne karakteristike fitostabilizatora lokacija zagađenih metalima i
da njena biomasa ima dobre karakteristike za energetsko iskorišćenje biomase. | In this thesis has studied the degree of contamination by heavy metals of the selected
location for research, with the analysis of the possible use of existing autochthonous
plant species that are naturally developed for phytoremediation process, that does not
require significant financial investment, and analysis of the aspects of the use of
biomass, originating from remediation of the selected location, for energy purposes. For
research is chosen the location where was disposed industrial waste from the chemical
industry, "Non-ferrous metallurgy", a joint stock company for the production and
processing of zinc "Zorka", Šabac in restructuring. By systematization of existing
knowledge in the field of the heavy metals contaminated sites and possibilities of using
biomass for energy purposes of plant origin from the remediation of such sites and by
experimental verification of assumptions about the pollution of the selected location,
research identified polluting elements in the soil at the research location, primarily
metals, lead (Pb), cadmium (Cd), copper (Cu), zinc (Zn) and metalloid arsenic (As),
with an assessment of the potential of native wild plants from the research location:
poplar (Populus ssp.), ailanthus (Ailanthus glandulosa L.), false acacia (acacia, Robinia
pseudoacacia L.), ragweed (Artemisia artemisiifolia L.), and mullein (Verbascum
thapsus L.) which could be enforced site remediation, by phytoremediation,
phytoextraction or phytostabilisation, with an emphasis on energy utilization of biomass
from tested native wild plants, created by phytoremediation on the research location and
in this regard related processes, an analysis of the potential risks and benefits obtained
from the use of biomass as fuel.
By chemical and instrumental methods was found that the location of research, in which
the jarosite waste, as residue waste originating from industrial production of zinc and
cadmium by hydrometallurgy process, has disposed, mixed and cover with soil, is
polluted with toxic heavy metals, lead (Pb), cadmium (Cd), copper (Cu), zinc (Zn),
nickel (Ni), chromium (Cr) and metalloid arsenic (As).
Soil contamination by heavy metals in the rhizosphere of tested plant species:
x
Artemisia artemisiifolia L., Ailanthus glandulosa L., false acacia, Populus ssp. and
Verbascum
thapsus
L.
was
in
the
following
decreasing
order:
Zn>>Pb>>Cu>Cd>As>Ni>Cr. Mean values of metal concentrations, Pb, Cd, Zn, Cu,
Cr, Ni и As, in the the rhizosphere of tested plant species during the 7 years of research
are: 22,948.64 mg Pb/kg, 865.36 mg Cd/kg, 85,301.73 mg Zn/kg, 3,193.32 mg Cu/kg,
50.72 mg Ni/kg, 41.67 mg Cr/kg and 617.94 mg As/kg. Mean values of Pb, Cd, Zn, Cu,
Ni, Cr and As were decreased compared to the concentrations of these elements in the
first year, and that, for 36.83% in the case of Pb, 25.48% in the case of Cd, 15.73% in
the case of Zn, 23.32 % in the case of Ni, 96.13% in the case of Cr, 36.85% in the case
of As, which indicated that natural processes related to phytoremediation, taking place
on the examined site. In the case of Cu there has been no significant change in
concentration in the soiL.
The sustainability of the studied plant species at the site of research and their ability to
be tolerant and to be able to accumulate tested metals was determined by chemical and
instrumental methods of analysis of metal content in root and aboveground part of
tested plant species and by experimental examination of the bioavailability of metals
from soil in soil solution, using chelating compounds ethylene diamine tetraacetic acid,
EDTA, with the determination of metals in the obtained extracts and analyzing the
factors, that were identified in the framework of applied analytical approach, by
processing of experimental data related to the impact of the taking of the metals from
the soil in the root or metals transitions from the roots to the aboveground part of the
examined plant species, bioaccumulation factor (BF), bioconcentration factor (BCF),
bioavailability factor (BAF) and translocation factor (TF).
The analysis of metal content in root and aboveground part of tested plant species was
determined that the value of the concentration of Pb, Cd, Zn, Cu, and As is below or on
the border of phytotoxicity, which shows sustainability of the studied species at the site
of research. Mean values of concentration in the aboveground parts of the studied
species are in the following ranges: 37.8 – 749.5 mg Pb /kg, 6.5 – 85.2 mg Cd /kg, 20.6
– 271.9 mg Cu /kg, 257 – 3,123.5 mg Zn /kg and 1.1. – 16.9 mgAs /kg. Availability
concentration of tested metals Pb, Cd, Cu, Zn, Cr, Ni and As is in the soil in the root
zone of the studied plant species, in the 0.05 M EDTA solution, i.e. their mobility is in
following decreasing order: Pb >> Zn > Cu > As > Cd > Ni > Cr. Average values of the
xi
available concentration of Pb, Cd, Zn, Cu, Cr, Ni and As in the period from the first to
the fifth year of sampling and testing are: 9,456.0 mg Pb/kg, 29.60 mg Cd/kg, 1,176.8
mg Zn/kg, 194.46 mg Cu/kg, and 40.14 mg As/kg. Addition of EDTA may cause
mobility and transport of heavy metals in the soil which results in increasing the
solubility of metals and improve the potential for phytoremediation.
Artemisia artemisiifolia L. has shown good characteristics of bioaccumulation Pb, Cd,
Cu, Zn, Ni, Cr and As in root and in one of the years of testing has shown the
hyperaccumulative property for Cd. BCF values have ranged from 0.004 to 1.004. By
determining of translocation factor was concluded that Verbascum thapsus L. and
Populus ssp. have a good translocation property of Pb, Cd, Zn, Cu and As from the
aspect of pollution with more elements. TF values have ranged from 0.008 – 8.613.
Populus ssp. is the only one of the tested plant species which has shown translocation
increase of tested elements, Pb, Cd, Cu, Zn, Ni, Cr and As over time. An increase of the
translocation factor suggests that the planning of the appropriate cutting of Populus ssp.
aboveground part could be used for the purpose of phytoremediation by
phytoextraction.
Heating value of the examined biomass decreased in the following order: Populus ssp. >
Artemisia artemisiifolia L.> Ailanthus glandulosa L. > Verbascum thapsus L.> false
acacia. Low heating value ranges from 14,025 kJ / kg for herbaceous plant species to
18,078 kJ / kg for woody plant species. From the point of calorific value, ie heating
value, all tested plant species show, that they are, in terms of energy utilization, suitable
for use as a fueL. The ash content after combustion of biomass of examined plant
species at 550 ° C is in the range of from 6.41% - 9.28%, and decreased in the following
order: Artemisia artemisiifolia L.> Populus ssp. > false acacia > Ailanthus glandulosa
L. > Verbascum thapsus L. The total value of the concentration of heavy metals in the
ash are: for Artemisia artemisiifolia L.1.52 %, for false acacia 0.43 %, for Ailanthus
glandulosa L. 0.87 %, for Verbascum thapsus L.1.86 % and for Populus ssp. 1.54 %.
From the point of generation of waste gases from combustion of tested biomass at 550
°C biomass advantage would be in decreasing order: Populus ssp. > Verbascum
thapsus L.> Artemisia artemisiifolia L.> Ailanthus glandulosa L.> false acacia. During
combustion of Populus ssp. biomass, there was no significant production of volatile
compounds of Pb, Cd, Zn and As.
xii
The obtained results showed that the utilization of the biomass resulting from the
autochthonous plant cultures for remediation of the metals contaminated sites by
phytoremediation, i.e. phytostabilisation, is possible, and that the plant culture, Populus
ssp. has good characteristics for phytostabilisation of the sites contaminated by metals,
and that its biomass has appropriate characteristics for the energy utilization. | true |
Sremski sandžak u XVI veku | Sanjak of Syrmia in XVI century | Sremski sandžak je bio jedna od nekoliko turskih administrativ-
nih jedinica, čije su se teritorije, delimično ili u potpunosti, nala-
zile na području današnje Republike Srbije. Njegova zapadna granica
su bili obodi Osiječkog polja i gornji tok reke Bosuta, tako da je osim
dela Srema koji se danas nalazi u sastavu Republike Srbije, u njegovom
sastavu bio i veći deo teritorije današnje Vukovarsko-srijemske župa-
nije u Republici Hrvatskoj (nekadašnje opštine Vukovar, Vinkovci i
Županja). Na osnovu raspoloživih izvora nije moguće precizno utvr-
diti datum osnivanja sandžaka, ali se može pretpostaviti da je odluka o
njegovom formiranju bila donesena između 1537. godine, kada su okon-
čana turska osvajanja ugarskih tvrđava u Sremskoj i Vukovskoj županiji
i 1546. godine kada se Sremski sandžak prvi put pominje u izvorima.
Sremski sandžak je imao površinu od oko 610 000 ha, odnosno 6 100
km2. Na tom prostoru je u popisu iz 1569. godine registrovano 10 264, a
dve decenije kasnije 8 686 hrišćanskih popisnih domaćinstava, dakle
1,68 (1569) i 1,42 (1588) domaćinstava po kvadratnom kilometru. Ako bi
se pretpostavilo da je hrišćansko domaćinstvo u proseku imalo 6 do 10
članova, to bi značilo da je u drugoj polovini XVI veka na ovom pros-
toru živelo između 50 i 100 000 hrišćana i oko 10 000 muslimana, te
da je gustina naseljenosti bila između 8 i 17 stanovnika po kvadratnom
kilometru. Kako su zemljišta uz reke, pre svega uz Savu i Bosut, u to
doba uglavnom bila močvarna, a Srem imao više šume nego danas, pro-
cenjene vrednosti ukazuju da je ovaj sandžak bio jedna od bolje naseljenih
oblasti na srpskom etničkom prostoru XVI stoleća.
U drugoj polovini XVI veka većina žitelja Sremskog sandžaka je
bila hrišćanske ili islamske veroispovesti. Muslimani su pretežno
bili nastanjeni u kasabama i varošima, pa je više od 40 odsto musli-
manskih domaćinstava koja su registrovana u turskim poreskim knji-
gama, zabeleženo u Mitrovici i Iloku, a još toliko u Vukovaru, Grgu-
revcima, Irigu, Nemcima, Rači, Varadinu, Čereviću, Slankamenu, Mo-
roviću i Zemunu. Hrišćani su u turskim popisima kao većinsko stano-
vništvo registrovani u više od 400 naselja, među kojima su najveći
bili Karlovci (danas: Sremski Karlovci). Žitelji zapadnih popisnih
oblasti (Vukovar, Ivankovo, Nemci, Podgorje, Posavlje) pretežno su
bili protestantske i rimokatoličke veroispovesti, dok su većinsko sta-
novništvo u središnjim i istočnim delovima sandžaka (popisne obla-
sti: Varadin, Grgurevci, Zemun, Irig, Kupinik, Mitrovica, Rača, Sla-
nkamen, Čerević) činili pravoslavni Srbi.
U radu je posebna pažnja posvećena statističkoj analizi demogra-
fskih i ekonomskih struktura u Sremskom sandžaku, a rezultati istra-
živanja su prikazani u većem broju tabela, kartografskih i grafičkih
priloga. | The Sanjak of Syrmia was one of the several Ottoman administrative
units, completely or just partially placed on the present-day territories of
the Republic of Serbia. Its western border reached the edges of the Osijek
Field and headwaters of Bosut River, so unless the parts of Srem region in
Serbia, it included territories of Vukovar-Syrmia County (former municipa-
lities of Vukovar, Vinkovci and Županja) in present-day Croatia also. On the
base of the available primary sources isn’t possible to conclude exact date
when Sanjak of Syrmia was established, but it can be assumed that the
decision on its establishment was made between the 1537, when Ottoman
army finally completed conquest of the Hungarian fortress in Syrmia and
Slavonia, and 1546 when the Sanjak of Syrmia was mentioned in the rele-
vant sources for the first time.
The Sanjak of Syrmia covered an area of about 610 000 hectares, or 6
100 square kilometers. In the Ottoman fiscal books there were registered 10
264 Christian fiscal households in 1568, and 8 686 two decades later. This
indicates population density values of 1.68 (1569) and 1.42 (1588) house-
holds per one square kilometer. If we assume that the Christian households
average size were between 6 to 10 members, it would mean that in the
second half of the sixteenth century in the Sanjak of Syrmia lived between
50 and 100 000 Christians and about 10 000 Muslims, with the average
population density between 8 and 17 people per one square kilometer. Since
the areas along the Sava and Bosut Rivers at that time were mostly marshy
and whole region much more afforested than it is today, these figures indi-
cate that Sanjak of Syrmia in the sixteenth century were one of the better
populated areas in the Southeastern Europe.
In the second half of the sixteenth century, most residents of the
Sanjak of Syrmia were Christian or Muslim religion. Muslims were mostly
settled in the town and cities, and more than 40 per cent of Muslim house-
holds that are registered in Ottoman fiscal books, were recorded in towns of
Mitrovica and Ilok, and about 40 per cent in the towns of Vukovar, Grgu-
revci, Irig, Nemci, Rača, Varadin, Čerević, Slankamen, Morović and Zemun.
On the other side, Christian majority were registered in more than 400
settlements, with Karlovci (now Sremski Karlovci) as far largest amongs
them. Western fiscal areas (Vukovar, Ivankovo, Nemci, Podgorje and Posa-
vlje) were predominantly inhabited with Protestants and Roman Catholics,
while the majority of the population in the central and eastern parts of the
Sanjak (fiscal areas: Varadin, Grgurevci, Zemun, Irig, Kupinik, Mitrovica,
Rača, Slankamen, Čerević) were Orthodox Serbs.
Special attention has paid to the statistical analysis of demographic
and economical structures in the Sanjak of Syrmia, and research results are
presented in a number of tables and graphic presentations. | true |