Datasets:

jerteh

/

PaSaz

like 0

Uloga polimorfizama gena za endotelnu azot-oksid sintetazu, katehol-O-metil transferazu, glutation S transferazu M1 i T1 i ekspesija proinflamatornih citokina u pojavi preeklampsije

Role of endothelial nitric-oxide synthase, catechol-O-methyl transferase and glutathion S transferase M1 and T1 gene polymorphisms and proinflammatory cytokine expression in preeclampsia development

o za trudnoću. Glavni je uzročnik maternalnog i perinatalnog morbiditeta i mortaliteta širom sveta. Loša placentacija, sa neadekvatnim remodelovanjem spiralnih arterija, posledičnom hipoksijom i ishemijom, i pojavom endotelne disfunkcije, dalje indukuje različite patofiziološke mehanizme koji doprinose razvoju preeklampsije. Smatra se da je oksidativni stres jedan od faktora rizika za pojavu preeklampsije. Glutation S-transferaze (GST) su porodica antioksidantnih enzima čije smanjenje aktivnosti je povezano sa pojavom oksidativnog stresa. Delecioni polimorfizmi gena za GST T1 i M1 dovode do odsustva enzima i samim tim izostanka enzimske aktivnosti. Dosadašnje studije o povezanosti ovih polimorfizama i preeklampsije nisu dale jasne zaključke. Endotelna azot oksid sintetaza (eNOS) odgovorna je za sintezu azot oksida (NO), čiji snižen nivo dovodi do pojave hipertenzije, aktivacije koagulacije i endotelne disfunkcije. Poslednjih dvadesetak godina brojne studije su pokušale da dovedu u vezu prisustvo tri najčešća polimorfizma u genu za eNOS sa pojavom preeklampsije (G894T – Glu298Asp; VNTR 4b/a; T-786C), ali su mišljenja o njihovoj ulozi takođe podeljena. Katehol O-metiltransferaza (COMT) je enzim koji u placenti učestvuje u razgradnji kateholnih estrogena, sa glavnim produktom 2-metoksiestradiolom (2-ME). On inhibiše hipoksija inducibilni faktor 1α (HIF-1α) čija je uloga regulisanje ćelijskog odgovora na hipoksiju. COMT Val108/158Met polimorfizam, doveden je u vezu sa povećanim rizikom za pojavu preeklampsije. Endotelna disfunkcija može da prouzrokuje poremećaj ravnoteže između proinflamatornih (TNF-α, interleukin (IL)-1β, IL-6) i antiinflamatornih citokina. Povećana produkcija proinflamatornih citokina deluje tako što ugrožava uteroplacentarnu perfuziju i dovodi do vaskularnog oštećenja. Cilj istraživanja: Ovo istraživanje je imalo za cilj da odredi učestalost delecionih polimorfizama gena za GST T1 i M1, tri polimorfizma gena za eNOS (G894T, T-786C, 4b/a VNTR) i Val158Met polimorfizam gena za COMT u grupi preeklampsija i nekomplikovanih trudnoća, kao i eventualno postojanje razlike u distribuciji genotipova i alela analiziranih polimorfizama. Takođe, cilj je bio da se utvrdi nivo ekspresije iRNK proinflamatornih citokina TNF-α, IL-1β i IL-6 kod trudnica sa preeklampsijom i uporedi sa nivoom kod zdravih trudnica. Takođe, cilj je bio da se ispita asocijacija genetičkih parametara i kliničkih karakteristika preeklampsije (rana/kasna, laka/teška), kao i povezanost analiziranih genskih polimorfizama sa nivoom ekspresije proinflamatornih citokina. Dodatno, trebalo je ustanoviti da li postoji veza između genotipova proučavanih polimorfizama i epidemioloških faktora rizika, kao i veza između ekspresije proinflamatornih citokina i ovih faktora. Materijal i metod: Studija slučaj-kontrola obuhvatila je 50 žena sa preeklampsijom i 50 zdravih normotenzivnih trudnica. Grupe su bile uparene za godine života, paritet, graviditet, jednoplodne trudnoće i gestacijsku nedelju uzimanja uzorka za analizu. Uzorak venske krvi iz koje su izolovane RNK i DNK, uzet je kada je postavljena dijagnoza preeklampsije ili tokom rutinske kontrole u slučaju zdravih trudnica. Nivo relativne ekspresije gena za proinflamatorne citokine utvrđen je primenom real-time PCR metode. Utvrđivanje polimorfizama u genima za eNOS i COMT izvršeno je primenom PCR/RFLP tehnike (tehnika lančane reakcije polimeraze/analiza dužine restrikcionih fragmenata), uz upotrebu odgovarajućih setova prajmera i specifičnih restrikcionih enzima. Delecioni polimorfizmi gena za GST M1 i GST T1 detektovani su primenom obične PCR metode. Svi eksperimentalni i klinički podaci obrađeni su odgovarajućim statističkim testovima. Rezultati: Delecija gena za GST M1 bila je povezana sa povišenim rizikom za razvoj preeklampsije (OR=2.95, 95%CI (1.14-7.65)), posebno teške i rane forme. Nosioci GST T1-/GST M1- imali su 12 puta veći rizik za razvoj teške i rane preeklampsije. Prisustvo G894T polimorfizma u genu za eNOS je pokazalo sličnu distribuciju u grupi preeklampsije i kontrolnoj grupi. Homozigotna mutacija T-786C u eNOS genu statistički je značajno češće bila zastupljena u grupi sa preeklampsijom u odnosu na kontrolu (P=0.006). Nosioci alela C su imali povećan rizik za razvoj rane forme bolesti (OR=2.24, 95%CI (1.09-4.62)). VNTR polimorfizam gena za eNOS u homozigotnoj formi je bio značajno češći u grupi slučajeva u odnosu na kontrolu (P=0.040) i nosioci ovog genotipa su imali povišen rizik od razvoja preeklampsije (OR=7.68, 95%CI (0.89-65.98)), sa najizraženijim rizikom za razvoj lakog (OR=9.33, 95%CI (0.98-88.57)) i kasnog oblika bolesti (OR=8.52, 95%CI (0.90-80.58)). Analiza učestalosti haplotipova tri ispitivana polimorfizma gena za eNOS pokazala je da haplotip “G-T-b” ima protektivni efekat, dok nosioci “G-C-b” haplotipa imaju povišen rizik za pojavu preeklampsije. Homozigotna mutacija Val158Met polimorfizma gena za COMT (AA) je bila značajno češća u grupi slučajeva u odnosu na kontrolu (P=0.002) i nosila je 3.7 puta povećan rizik za razvoj preeklampsije, sa još izraženijim rizikom za pojavu teške (OR=9.0, 95%CI (2.09- 38.799)) i rane forme (OR=6.6, 95%CI (1.62-26.87)). Ekspresija TNF-α i IL-1β je bila statistički značajno viša u grupi žena sa preeklampsijom u odnosu na zdrave trudnice (P=0.006, odnosno P=0.005). Pokazana je značajna pozitivna korelacija između ekspresije TNF-α i IL-1β, kao i IL-1β i IL-6 u grupi preeklampsije. U grupi žena sa preeklampsijom ekspresija IL-1β je bila značajno niža kod osoba sa delecionim polimorfizmom za GST T1 u odnosu na žene sa pristunim genom (P=0.015), a ekspresija IL-6 je bila značajno niža u slučaju odsustva gena za GST M1 u odnosu na osobe sa prisutnim genom (P=0.015). Među našim ispitanicama, maternalni faktori rizika (visok indeks telesne mase i pušenje), kao i komplikacije trudnoće (prethodni pobačaji i intrauterusni zastoj u rastu) nisu bili značajno povezani sa ispitivanim genskim polimorfizmima i ekspresijom proinflamatornih citokina. Zaključci: Nosioci delecionog polimorfizma u genima za GST T1 i GST M1 imaju povišen rizik za razvoj preeklampsije. Ovaj rizik je posebno izražen u slučaju dva nulta genotipa (GST T1-/GST M1-). Od tri ispitivana polimorfizma gena za eNOS, pokazano je da su homozigotne mutacije za T-786C i VNTR povezane sa rizikom za razvoj preeklampsije, kao i nosioci “G-C-b” haplotipa. Nosioci homozigotne mutacije za Val158Met COMT polimorfizam, takođe imaju povišen rizik za pojavu rane i teške forme preeklampsije. Preeklampsija je povezana sa udruženom povišenom ekspresijom proinflamatornih citokina TNF-α i IL-1β. Asocijacija polimorfizma gena za COMT sa povišenom ekspresijom TNF-α objašnjava naglašeni inflamatorni odgovor u trudnoći kod žena sa sniženom COMT enzimskom aktivnošću, S druge strane, GST i citokini po svemu sudeći, imaju nezavisnu ulogu u etiopatogenezi preeklampsije. Takođe, izostala je i veza između maternalnih faktora rizika i ispitivanih genskih polimorfizama i proinflamatornih citokina.

disorder. It is the leading cause of maternal and perinatal morbidity and mortality worldwide. Poor placentation, along with inadequate spiral artery remodeling, hypoxia and ischemia, and endothelial dysfunction, leads to different pathophysiological mechanisms that contribute to preeclampsia development. One of the proposed contributing factor is oxidative stress. Glutathione S-transferases are important detoxifying enzymes and their decreased activity is related to oxidative stress occurence. Deletion polymorphisms in GST T1 and M1 genes lead to absence of enzyme synthesis and loss of enzymatic activity. A relatively small number of studies dealing with the association of these polymorphisms and preeclampsia has been conducted, with rather inconclusive results. Endothelial nitric oxide synthase (eNOS) produces nitric oxide (NO). Decreased NO levels lead to hypertension, activation of coagulation and endothelial dysfunction. Numerous studies have tried to explain the relationship between three most common polymorphisms in eNOS gene (G894T – Glu298Asp; VNTR 4b/a; T-786C) and preeclampsia development, with conflicting results. Catechol O- methyltransferase (COMT) is an enzyme participating in the metabolism of cathehol oestrogens in placenta. Its main product, 2-methoxyoestradiol (2-ME), inhibits hypoxia inducible factor 1α (HIF-1α) which regulates cellular response to hypoxia. COMT Val108/158Met polymorphism is associated with increased risk for preeclampsia. Endothelial dysfunction may be the cause of imbalance between pro- (TNF-α, interleukin (IL)-1β, IL-6) and anti-inflammatory cytokines. Increased production of proinflammatory cytokines leads to decreased uteroplacental perfusion and vascular damage. Aims: The aims of this study were to determine the incidence of deletion polymorphisms in GST T1 and M1 genes, three polymorphisms in eNOS (G894T, T-786C, 4b/a VNTR) and Val158Met polymorphism in COMT genes in preeclampsia and normal pregnancy groups, and possible differences in the distribution of theirs genotypes and alleles. Also, the aim was to determine relative mRNA expression levels of proinflammatory cytokines (TNF-α, IL-1β i IL-6) in preeclampsia patients and in controls.The aims were also to find a possible association between the investigated polymorphisms/proinflammatory cytokines expression and epidemiological risk factors and clinical characteristics of preeclampsia (early/late, mild/severe). Materials and methods: This case-control study included 50 preeclampsia patients and 50 healthy normotensive pregnant women. Groups were matched for age, parity, gravity, singleton pregnancy and gestational age at sampling. RNA and DNA were isolated from venous blood sample taken when preeclampsia diagnosis was establised or during routine antenatal control for healty pregnant women. Real time PCR method was used to determine relative gene expression of proinflammatory cytokines. Polymerase Chain Reaction/Restriction Fragment Length Polymorphism (PCR/RFLP) technique, with appropriate sets of primers and specific restriction enzymes, was used to determine polymorphisms in eNOS and COMT genes. Deletion polymorphisms in GST T1 and GST M1 genes were detected using standard PCR. Appropriate statistical tests were applied for experimental and clinical data analysis. Results: GST M1 null genotype carried increased risk for preeclampsia development (OR=2.95, 95%CI (1.14-7.65)), especially for its severe and early form. Carriers of GST T1-/GST M1- genotype had a 12-fold higher risk for severe and early preeclampsia. Distribution of G894T polymorphism in eNOS gene was similar in the study and control groups. T-786C eNOS gene polymorphism was significantly associated with preeclampsia (P=0.006). VNTR eNOS gene polymorphism was also associated with this disorder (P=0.040), and homozygous carriers of this mutation had higher risk for preeclampsia (OR=7.68, 95%CI (0.89-65.98)), especially for its mild (OR=9.33, 95%CI (0.98-88.57)) and late form (OR=8.52, 95%CI (0.90-80.58)). Haplotype analysis for three eNOS polymorphisms showed a protective effect of “G-T-b” haplotype, while carriers of “G-C-b” haplotype had increased risk for preeclampsia development. Homozygous mutation for Val158Met COMT gene polymorphism (AA) was more frequent in the study than in the control group (P=0.002) and carried a 3.7-fold risk increase for preeclampsia, especially its severe (OR=9.0, 95%CI (2.09-38.799)) and early form (OR=6.6, 95%CI (1.62-26.87)). Relative mRNA expression of TNF-α and IL- 1β was significantly higher in preeclampsia than in healthy pregnant women (P=0.006 and P=0.005, respectively). Positive correlations between TNF-α and IL-1β, and IL-1β and IL-6 were shown among preeclampsia patients. Analysis of all examined patients revealed higher TNF-α expression in the presence of COMT polymorphism (P=0.012). In preeclampsia group, IL-1β expression was significant lower (P=0.015) in GSTT1 null genotype in comparison to non-null genotype, and IL-6 expression was significantly lower in patients with in GST M1 null genotype (P=0.015). Among our patients, maternal risk factor (high body mass index, smoking) and complications of pregnancy (miscarriages and intrauterine growth restriction) did not show association with examined gene polymorphisms and proinflammatory cytokine expression. Conclusions: Carriers of deletion polymorphism in GST T1 and GST M1 genes had increased risk of preeclampsia development. This risk was more pronounced in the presence of combined GST T1-/GST M1- genotype. Endothelial NOS gene polymorphisms, T-786C and VNTR were associated with risk of preeclampsia, as was the haplotype “G-C-b”. Carriers of homozygous mutation for Val158Met COMT polymorphism showed increased risk of severe and early preeclampsia development. Preeclampsia was associated with higher expression of proinflammatory cytokine TNF- α and IL-1β). Significantly higher TNF-α expression was related to the presence of Val158Met COMT polymorphism and could explain the marked inflammatory response in pregnancy among women with decreased COMT activity. As judged from the results, most probably, GST and cytokines are involved independently in the preeclampsia pathogenesis. This research did not find any relationship between maternal risk factors and pregnancy complications and investigated gene polymorphisms and proinflammatory cytokines.

Natpritisak barutnih gasova pri opaljenju iz minobacača

Overpressure of powder gases during firing from mortar

Ovaj rad je proistekao iz višegodišnjeg istraživanja i razvoja u oblasti minobacačkih i artiljerijskih sistema. Realizacija istraživanja je vršena kroz projektovanje i razvoj novih i modernizaciju postojećih sistema. U sklopu ovih aktivnosti realizovana je i nova municija veće efikasnosti i boljih balističkih karakteristika. Značajan segment rada na ovim sistemima bilo je projektovanje i razvoj novih barutnih punjenja. Tokom realizacije novih balističkih rešenja detaljno su istraživane i proučavane prateće pojave koje se javljaju u procesu opaljenja. Uzrok ovih pojava je naglo isticanje barutnih gasova iz cevi oruđa. Kao dominatne, prepoznate su i istraživane pojave nastajanja i širenja udarnih talasa i povećanja pritiska koji se javljaju oko oruđa. Iz tog razloga je izvršeno njihovo istraživanje, koje je obuhvatilo modeliranje i proračun polja natpritiska oko minobacača, radi određivanja njegovog intenziteta i raspodele u prostoru i vremenu. U cilju realnog opisivanja pomenutih pojava data je teorijska postavka, a zatim je izvršeno numeričko modeliranje isticanja barutnih gasova iz cevi minobacača. Detaljno je objašnjena primenjena eksperimentalna metoda merenja natpritiska, sa opisom pripadajuće opreme i korišćenim mernim uređajima. Prikazani su nastavci, oblika cilindra i mlaznika, koji su postavljeni na usta cevi. Analiziran je njihov uticaj na smanjenje intenziteta natpritiska, na mestu posade. Navedeni nastavci su korišćeni i za postavljanje davača za merenje pritiska barutnih gasova tokom njihovog isticanja iz cevi minobacača. Rezultati postojeće analitičke metode i numeričkog modela proračuna, intenziteta natpritiska barutnih gasova, na karakterističnim mernim mestima, 5 oko oruđa, su poređeni sa eksperimentalnim rezultatima, na osnovu čega su dati odgovarajući zaključci i tumačenja. U prilogu su prikazani rezultati proračuna sa prostornim rasporedom i vremenskom promenom intenziteta sledećih parametara: - brzine isticanja gasova (Mahov broj), - gustine gasa, - natpritiska oko minobacača i - masenog udela produkata sagorevanja barutnog punjenja. Eksperimentalni rezultati su dati u obliku dijagrama promene natpritiska, prouzrokovanog naglim isticanjem barutnih gasova, na karakterističnim mernim mestima za slučaj gađanja iz minobacača 120 mm.

This paper resulted from many years of research and development activities in the area of mortar and artillery systems. The realization has been conducted through design and development of new and through the upgrade of the available systems. In scope of these activities new ammunition of greater efficiency and better ballistic characteristics have been realized. The significant segment of work on these systems was design and development of new powder charges. During the realization of new ballistic solutions the phenomenon that follow in the process of firing were researched and studied in detail. The cause for these phenomena is the instantaneous flow of powder gases from the mortar barrel. The circumstances of appearance and expanding of the blast and increasing the pressure which take place around the weapons have been recognized and researched as dominant. For that reason, the investigation have been done which comprised modeling and computation of overpressure field around the mortar, with the aim of determining its intensity and distribution in space and time. With the aim of real description of the mentioned events, the theoretical setting of the problems with numerical simulation the blast field around the mortar barrel is given. In the attachments of the dissertation, there are computation results provided with the spatial over time distribution and change of intensity of the following parameters: - gases flow velocity (Mach number), - gas density, - overpressure around the mortar and - mass fraction of the products of powder charge combustion. The applied experimental method of measuring the overpressure, together with the additional equipment and used measuring devices, have been explained in details. 7 The devices are shown, in shape of cylinder and nozzle, which are placed to the mortar muzzle. Their contribution to reducing of overpressure intensity at the position of crew has been analyzed. The listed devices were also used for placing the sensor for measuring the pressure of powder gases during their flow from the mortar barrel. The results of classical and numerical computation of overpressure intensity of powder gases, at the characteristic measuring points, were compared to the experimental results, obtained in firing testing. As a part of the attachment, the experimental results are given, shaped as a diagram of overpressure in a function of time, caused by instantaneous powder gases flow, at the measuring points for different weapons and mortars.

Ispitivanje povezanosti ehokardiografskih parametara strukture i funkcije desne komore i funkcionalnog kapaciteta bolesnika sa sistolnom slabošću leve komore

Correlation between right ventricle echocardiographic parameters and exercise capacity in patients with heart failure with reduced ejection fraction

Srčana slabost je klinički sindrom u kome je poremećena srčana funkcija uzrok nedovoljnog snadbevanja kiseonikom perifernih organa. Funkcija desne komore i njena uloga u srčanoj insuficijenciji je bila zanemarivana dugo vremena. U ranim istraživanjima desnoj komori je pridavan značaj samo sprovođenja krvi. Danas se zna da disfunkcija desne komore ima uticaj na morbiditet i mortalitet pacijenata sa hroničnom srčanom insuficijencijom. Intolerancija napora je jedna od glavnih karakteristika ovog stanja. CILJ Cilj ove studije je bio da se proceni povezanost funkcionalnog kapaciteta, procenjenog preko vršne potrošnje kiseonika (engl. peak VO2 ili VO2 max) i ventilatornog ekvivalenta za ugljen-dioksid (engl.VE/VCO2slope) i ehokardiografskih parametara kojima strukture i funkcije desne komore (dvodimenzionalna ehokardiografija (2DE), ‘speckle tracking’ (STE) i trodimenzionalna ehokardiografija (3DE) desne komore (DK) pacijenata sa srčanom slabošću i redukovanom ejekcionom frakcijom leve komore). MATERIJAL I METOD Ova studija preseka obuhvatila je 54 pacijenta saejekcionom frakcijom leve komore (EF LK) manjom od 40%, podeljenih u podgrupe na osnovu vrednosti parametara kardiopulmonalnog testa opterećenja (CPET): peak VO2 (≤ 15 ml/kg/min i >15 ml/kg/min) i VE/VCO2 slope (<36 i ≥36). Kod svih ispitanika koji su uključeni u istraživanje sproveden je fizikalni pregled, laboratorijske analize, konvencionalni 2DE, 2D-STE, 3DE, kao i CPET. REZULTATI: Rezultati ovog istraživanja su pokazali da su vrednosti parametara DK, frakciona areja skraćenja desne komore (FAC),sistolna ekskurzija trikuspidnog anulusa (TAPSE), 2D globalni longitudinalni strain desne komore (2D GLS DK), ejekciona frakcija DK procenjena 3DE (3D EF DK), bili značajno niži, a da su parametri kao što je bazalni dijametar DK (BD), indirektno procenjen sistolni pritisak u desnoj komori (SPDK), kao i odnos E/e’ dobijen tkivnim doplerom na trikuspidnom anulusu, bili značajno veći u grupi pacijenata sa srčanom slabošću, sa lošijom prognozom. Nađena je značajna pozitivna korelacija između maksimalne potrošnje kiseonika VO2 peak i vrednosti kao što su TAPSE, 2D GLS DK, 3D udarni volumen (UV)DK i 3D EF DK, kao i značajna negativna korelacija istih parametara sa ventilatornim ekvivalentom za ugljen-dioksid, tj.VE/VCO2 slope. ZAKLJUČCI Pokazana je značajna korelacija između ispitivanih parametara kao što je 2D GLS DK i 3D EF DK, kao i 3D UV DK, povezani sa funkcionalnim kapacitetom kod pacijenata sa srčanom insuficijencijom i sniženom EF LK.

Heart failure is a complex clinical syndrome in which cardiac function is impaired, causing insufficient oxygen supply of peripheral organs. The function of the right ventricle and its role in heart failure has been neglected for a long time. In early research, the right chamber emphasized the importance of blood conduction only. Today,it is known that dysfunction of the right ventricle has an impact on the morbidity and mortality of patients with chronic heart failure. Effort intolerance is one of the main features of this condition. AIM of this study was to assess the relationship between exercise capacity parameters (peak oxygen consumption (VO2) and the minute ventilation-carbon dioxide production relationship (VE/VCO2)) and two-dimensional speckle-tracking echocardiography (2D- STE) and three-dimensional echocardiography (3DE) imaging of right ventricular (RV) function in HF patients with reduced ejection fraction (EF). MATERIAL AND METHODS: This cross-sectional study included 54 patients with diagnosed ischemic LV systolic dysfunction (LVEF <40%) divided in subgroups based on proposed values of analyzed cardiopulmonary exercise testing (CPET) variables: VO2 peak ≤ 15 ml/kg/min, VO2 peak > 15 ml/kg/min, VE/VCO2 slope < 36 and VE/VCO2 slope ≥ 36. All patients underwent a physical examination, laboratory testing, conventional echocardiography, 2D-STE, 3DE and CPET. RESULTS: RV fractional area change (FAC), tricuspid annular plane systolic excursion (TAPSE), 2D RV global longitudinal strain (2D RV GLS), 3D RV EF were significantly decreased and RV basal diameter (BD), systolic pulmonary artery pressure (SPAP), ratio between tricuspid flow and tissue Doppler derived e’ of the lateral tricuspid annulus (TV E/e’) were significantly increased in the subgroups of subjects with poorly HF prognosis. There was significant positive correlation between the peak VO2 values and TAPSE, 2D RV GLS, 3D RV SV, and 3D RV EF, and significantly inverse correlation with VE/VCO2 slope. CONCLUSIONS: Observed significant correlation between examined parameters suggests that 2D RV GLS and 3D RV EF, SV are associated with exercise capacity in patients with reduced HF.

Analiza vrtložnog jezgra i strukture turbulencije u pravoj cevi kružnog poprečnog preseka iza kola aksijalnih ventilatora primenom PIV, LDA i HWA metoda

Analysis of the vortex core and turbulence structure behind axial fans in a straight pipe using PIV, LDA and HWA methods

U disertaciji se istražuje struktura turbulentnog vihornog strujanja koje je generisano obrtnim kolom aksijalnog ventilatora. Kompleksnost trodimenzijskog nehomogenog anizotropnog turbulentnog brzinskog polja zahtevala je složen eksperimentalni i teorijski pristup, sjedinjen sa kompleksnim numeričkim postupcima. Primenom korelaciono-spektralne teorije turbulencije izložena je matematička interpretacija strukturalne analize turbulencije. Ovakvim teorijskim razmatranjem data su fizička tumačenja složenih međudejstava srednjeg i fluktuacionog brzinskog polja koja karakterišu procese turbulentnog prenosa. Analiza vrtložnog jezgra i statističkih karakteristika turbulentnog vihornog strujanja u cevi iza kola aksijalnih ventilatora zasniva se na najsavremenijim eksperimentalnim istraživanjima. U tom smislu primenjeni su savremeni merni sistemi koji obuhvataju klasične merne sonde, stereo PIV anemometriju, stereo PIV sa brzim kamerama i laserima (TR PIV), laser Dopler anemometriju (LDA) i to jednokomponentnu i dvokomponentnu, kao i originalne anemometarske sonde sa zagrejanim vlaknima (HWA). Merenja i principi merenja su zajedno razmatrani sa sofisticiranim merno-numeričkim metodama za akviziciju i statističku obradu merenih podataka, kao i za kalibraciju i analizu grešaka i merne nesigurnosti. Brojni eksperimenti su realizovani kako na instalaciji koja je dobijena modifikacijama postojećeg mernog štanda, tako i na celokupno novoj izgrađenoj eksperimentalnoj instalaciji.Na osnovu originalnih rezultata merenja u radu se detaljno istražuje uticaj tipa i režima rada aksijalnog ventilatora na strukturu turbulencije i mehanizam turbulentnog prenosa. Posebno se proučava fenomen precesije vrtložnog jezgra, kao i fenomeni nelokalnog turbulentnog prenosa i negradijentne turbulentne difuzije. Pri tome se analiziraju uticaji Rejnoldsovog i vihornog broja, kao i broja obrtaja i uglova lopatica kola na ove pojave. Fizička interpretacija eksperimentalnih podataka ukazuje na značajna strukturalna svojstva vrtložnog turbulentnog jezgra i smicajnog sloja. Eksperimentalno-korelacionom analizom istražuje se evolucija statističkih karakteristika i korelacionih momenata, na osnovu čega se zaključuje o izrazitoj nehomogenosti i anizotropnosti turbulencije. Izmerene raspodele turbulentnih napona omogućile su formiranje invarijantnih mapa anizotropnosti za različite uglove lopatica kola, tako da su dobijeni značajni zaključci o uticaju režima rada ventilatora na anizotropnost i strukturu turbulencije u jezgru, smicajnom sloju i osnovnom strujanju. Dodatne fizičke informacije o strukturi turbulencije dobijene su iz eksperimentalno određenih autokorelacionih funkcija i integralnih razmera turbulencije, kao i pomoću analize spektralne funkcije obimskih fluktuacionih brzina. Utvrđeni su uticaji vrste ventilatora na raspodelu statističkih momenata trećeg i četvrtog reda, kao i na generisanje polja vrtložnosti i precesiono kretanje vrtložnog jezgra.

The dissertation investigates the structure of turbulent swirl flow generated by the axial fan impellers. The complexity of three-dimensional, non-homogeneous, anisotropic turbulent velocity fields required complex experimental and theoretical approach, associated with the complex numerical procedures. Mathematical interpretation of the structural analysis of turbulence is presented using the correlation-spectral theory of turbulence. This theoretical consideration provides adequate physical interpretation of complex interactions between the average and fluctuating velocity fields that characterize the processes of turbulent transfer. Analysis of the vortex core and the statistical characteristics of turbulent swirl flow in straight pipe behind axial fans is based on the latest experimental researches. In this sense, modern measurement systems that include classical probes, stereo particle image velocimetry (SPIV), high speed SPIV (TR PIV), laser Doppler anemometry (LDA) – one- and two-component and original hot-wire anemometers (HWA) were all applied. Measurements and measurement principles are discussed along with sophisticated numerical-measurement methods for data acquisition and statistical processing of measured data and together with calibration and error analysis and measurement uncertainty. Numerous experiments were carried out in the modified existing test rig and in the entire newly built experimental test rig. Based on the original measurement results, the PhD thesis examines in detail the influence of the type and operating regime of axial fan on turbulence structure and turbulent transfer mechanism. In particular, the phenomenon of the vortex core precession as well as the phenomenon of non-local turbulent transfer and non-gradient turbulent diffusion is studied. In addition, the effects of Reynolds and swirl number, and the effects of rotation speed and blade angle on these phenomena are investigated . The physical interpretation of experimental data indicates significant structural properties of a turbulent vortex core and a shear layer. Experimental and correlation analysis examines the evolution of statistical characteristics and correlation moments, which is the basis for drawing conclusions about the extreme turbulence non-homogeneity and anisotropy. The measured distributions of turbulent stresses enabled the formation of anisotropy invariant maps for various fan blade angles, so the important conclusions about the influence of fan duty point on anisotropy and turbulence structure in the core, shear layer and sound flow region were obtained. Additional pieces of information on turbulent structure physics were obtained on the basis of experimentally determined autocorrelation functions and turbulence integral scales, and also by the analysis of spectral functions of circumferential velocity fluctuations. Impacts of the fan types on the statistical moments of the third and fourth order, and on the generation of the vorticity field and vortex core precession movement, are determined.

Anvelope leta letelice u atmosferi Marsa

Flight envelopes of an aircraft in Mars atmosphere

Doktorska disertacija „Anvelope leta letelice u atmosferi Marsa" prikazuje detaljnu analizu aerodinamike i performansi, a na osnovu novog konceptualnog dizajna, lake letelice za atmosferu Marsa, ALPEMA. Takva letelica, omogućava atmosfersko ubacivanje (primena koncepta aeroshell), ali i direktno poletanje sa površine Marsa. Složena atmosfera Marsa zahteva pojednostavljenu, a opet efikasnu geometriju, koja može maksimizirati finesu. Marsov atmosferski pritisak, gustina, temperatura i varijacije brzine zvuka zahtevaju pomno izabrani motor, koji letelici ALPEMA donosi značajne prednosti u vezi sa iskorišćenjem snage. Efikasna vitkost i polara otpora dovode do optimalnih anvelopa leta, kao dokaza pune održivosti ALPEMA projekta. Posebne performanse i osnovna aerodinamika postavljaju granice i ograničenja projekta, u skladu s sličnim uporedivim pristupima. Izabrani propeler, tema kojoj je u disertaciji posvećena posebna pažnja, omogućuje ALPEMA da koristi maksimalnu snagu svog motora, prikazanu kroz Vmin i Vmax, koji su značajni ulazni podaci za anvelope leta. Anvelopa leta, kao ishodište celokupne analize, ima efikasnu širinu i profil za različite moguće misije. Specifični propeler i motor ALPEMA su jasna komparativna prednost u odnosu na slične, uporedive projekte, kao i u radu prikazana anvelopa leta.

Doctoral dissertation „Flight Envelopes of an Aircraft in Mars Atmosphere" presents detailed aerodynamics and performances analysis, based on a new conceptual design of the light aircraft for Mars atmosphere, ALPEMA. Such aircraft allows atmospheric dropping (aeroshell concept application), as well as direct take-off from Martian surface. Complex Martian atmosphere demands for simplified yet efficient wing geometry, capable of maximizing Lift-to-Drag ratio. Martian atmospheric pressure, density, temperature and speed of sound variations, demand a scrutinized powerplant choice, which gives significant advantages to ALPEMA in the area of power exploitation. Efficient aspect ratio and drag polar lead to optimal flight envelopes as a proof of sustainability of ALPEMA project. Special performances and basic aerodynamics provide boundaries and constraints of the project, in line with similar and comparable approaches. Chosen propeller, topic which had significant attention in this dissertation, allows for ALPEMA to use maximum power capabilities of its engine, described through Vmin and Vmax, which are significant inputs for flight envelope. Flight envelope, as the goal of this entire analysis, provides effective width and profile for a variety of possible missions. ALPEMA’s specific propeller and engine are a certain decisive advantage when observed along comparable projects, together with its flight envelope.

Algoritam za određivanje biofizičkog stanja epitelnog tkiva na bazi spektroskopije

Algorithm for spectroscopy based detection of epithelial tissue biophysical state : doctoral dissertation

Savremeni dijagnostički testovi koji se koriste u kliničkoj praksi imaju neosporan uticaj na smanjenje smrtnosti kao posledice obolevanja od različitih tipova kancera. S obzirom da više od 85% kancera potiče iz epitelnog tkiva, za istraživanje u okviru ove doktorske disertacije je izabran grlić materice kao jedan od predstavnika epitelnih tkiva. Kada govorimo o kanceru grlića materice, Papanikolau test još uvek predstavlja nezamenljiv skrining test čiji se uticaj u ranoj dijagnostici meri značajnim opadanjem trenda u broju obolelih i broju umrlih u poslednjih 60 godina. Međutim, Papanikolau test nije 100% tačan, te procenat lažno negativnih rezultata i dalje predstavlja problem koji prati izvođenje ovog testa. I dok su u razvijenim zemljama organizovani skrining programi uspeli da nadomeste nedovoljnu senzitivnost Papanikolau testa, u nerazvijenim zemljama iz kojih potiče čak 80% slučajeva karcinoma grlića materice, u kojima ne postoje uslovi za sprovođenje ovakvih programa, potreba za jeftinijim i efikasnijim testom raste. Pogrešno postavljene dijagnoze često su posledica ljudske greške, pa se kao rešenje nameće automatizacija dijagnostičkog procesa. Analizirajući ovu problematiku, javila se ideja o testiranju patentirane metode Optomagnetne imidžing spektroskopije na uzorcima ćelija grlića materice i njenoj primeni u dijagnostici karcinoma grlića materice. U tom cilju, prikupljeno je 2293 uzorka koji su snimljeni Optomagnetnom imidžing spektroskopijom, čiji su spektri korišćeni kao ulazna veličina u algoritmu za određivanje biofizičkog stanja epitelnog tkiva. Algoritam za određivanje biofizičkog stanja epitelnog tkiva i grafički korisnički interfejs razvijeni su u programskom paketu MATLAB® 2013. Algoritam je potpuno automatizovan i na osnovu značajnih parametara iz OMIS spektra vrši klasifikaciju datog uzorka u klasu zdravo/bolesno. Klasifikacija uzoraka se bazira na modelu stabla odlučivanja koji se pokazao kao najefikasniji od četiri testirana modela klasifikacije. Algoritam za određivanje biofizičkog stanja namenjen je za implementaciju u OMIS uređaj i kao takav trebalo bi da doprinese razvoju nove verzije OMIS metode koja bi kao pomoćna dijagnostička metoda mogla da se koristi u nerazvijenim zemljama u cilju povećanja tačnosti konvencionalnih metoda dijagnostike. Tačnost binarne klasifikacije uzoraka ćelija grlića materice korišćenjem razvijenog algoritma i OMIS metode u dve grupe, pri čemu jednu grupu čine uzorci iz II i III Papanikolau grupe, a drugu uzorci iz IV i V Papanikolau grupe koje označavaju karcinom, iznosi 98.48%, sa senzitivnošću od 83.33%, specifičnošću od 100% za nebojene uzorke. Klasifikacija nebojenih uzoraka OMIS metodom dala je bolje rezultate u odnosu na bojene uzorke i predstavlja glavnu prednost OMIS metode u odnosu na konvencionalne dijagnostičke testove s obzirom da bi inovacija u vidu eliminisanja procesa bojenja uzoraka dovela do znatne uštede u vremenu i novcu.

Diagnostic tests used in clinical practice have the undeniable impact on reducing mortality related to different types of cancer. Since more than 85% of all cancers originate in epithelial tissue, cervix is chosen to be a testing material in this doctoral dissertation. When it comes to cervical cancer, Papanicolaou test is still the most effective screening test for cervical cancer detection. Its importance is reflected in decreasing trend in mortality and number of diseased in the last 60 years. However, Papanicolaou test is not 100% accurate with the main problem being high percentage of false negative results. This problem of low sensitivity is partially resolved in developed countries with organized screening programs. Still, since about 80% of cervical cancer cases occurr in less developed countries, where the cost of screening program implementation is not affordable and infrastructure is not satisfying, the need for cost-effective screening test is rising. This is why the tendency in scientific world nowadays is to develop automated diagnostic system that would minimize „human error“ and allow effective screening even in low resource settings. Optomagnetic Imaging Spectroscopy is recognized as potential screening method for cervical cancer detection. In order to fully explore its possibilities, 2293 cervical samples were collected and subjected to OMIS. The algorithm for detection of epithelial tissue biophysical states developed in this dissertation uses OMIS sample spectrum and classifies sample into healthy/cancerous group. It is aimed to be implemented in Optomagnetic Imaging Spectroscopy device and in that way contribute to the development of improved OMIS device that would be cost- effective, acurrate and efficient and that would in combination with other diagnostic tests increase overall accuracy of conventional tests. The accuracy of the binary classification in groups (II&III Papanicolaou group)/(IV&V Papanicolaou group) achieved with the developed algorithm and OMIS is 98.48%, sensitivity is 83.33% and specificity is 100% for the unstained samples. The classification of unstained samples gave notably better results compared to stained samples and represents the main advantage of OMIS method since the examination of unstained samples significantly reduces time and the cost of screening test.

Istraživanje metoda korekcije trajektorija projektila u funkciji od povećanja njihovog dometa i preciznosti

Research of projectile trajectory correction methods in function of their range and precision enhancement

gađanje udaljenih ciljeva. Imajući veliko rasturanje pogodaka, koris- te se za gađanje celih oblasti iz višecevnih lansera. Primenom odgovarajućeg upravljačkog sistema moguće je znatno smanjiti rasturanje i povećati verovatnoću pogađanja ciljeva. Upravljački sistemi sa reaktivnim impulsima su dovoljno jednostavni da se mogu primeniti na artiljerijskim raketama i efikasni da ostvare zadovoljavaju- će rasturanje pogodaka. Njihov energetski resurs je, međutim, ograničen, tako da je neophodno da se izvrši optimizacija zakona vođenja, kako bi se dobilo zado- voljavajući rezultati i u slučaju sa malim brojem upravljačkih impulsa. U ovom radu je prikazana modifikacija metode praćenja trajektorije sa pro- zorom, kao i potpuno nov zakon vođenja nazvan praćenjem zadate putanje sa impul- sno frekventnom modulacijom. Oba zakona vođenja su prilagođena nestacionarno- sti artiljerijskih raketa usled različite brzine i gustine vazduha tokom leta, i podrazumevaju vremenski ili visinski promenljivo upravljanje, kako bi se ostva- rila dobra tačnost sa malim brojem upravljačkih impulsa. Takođe, predstavljena je pojednostavljena upravljačka šema – aktivno prigu- šenje, koja izvršava korekciju poremećaja odmah nakon napuštanja lansirne cevi. Simulacijama matematičkog modela izvršena je analiza parametara i per- formansi pomenutih metoda vođenja. Pokazano je da je modifikovana metoda pra- ćenja putanje sa prozorom adekvatna za primenu na artiljerijskim raketama. Pra- ćenje putanje sa impulsno frekventnom modulacijom ostvaruje znatno bolje rezul- tate, i u slučaju velikog broja impulsa, može da ostvari gotovo tačkaste pogotke. Pokazano je, takođe, da je primena aktivnog prigušenja efikasan metod za smanje- nje broja raketa potrebnih za pogađanje cilja.

Long- and medium-range artillery rockets are used for indirect fire on distant tar- gets. As they have a large impact point dispersion, they are considered to be area weap- ons. Nevertheless, a control system is required in order to reduce the dispersion and in- crease the hit probability. The pulse jet control systems are simple and efficient enough to be implemented on artillery rockets and to produce acceptable impact point dispersions. However, as they are highly energy-limited, it is necessary to perform an optimization of the control logic in order to obtain a satisfactory performance with the minimum number and intensity of control pulses. A modification of the published Window-based Trajectory Tracking control method has been presented for the application on artillery rockets, as well as the new, two-phase guidance scheme named Trajectory Tracking with Pulse Frequency Modulation. Both schemes are considering the fact that an artillery rocket flies through different atmos- pheric environments, which demands a time- or altitude-varying control law in order to achieve high hit precision with the limited number of pulse jets aboard. Also a simplified and cost-effective control scheme called Active Damping is pre- sented with the purpose to perform correction of disturbances at the muzzle. Simulation studies have been conducted in order to perform parametric and per- formance analyses. It is shown that the Modified Window-based Trajectory Tracking achieves satisfactory performance for artillery rockets hit points dispersion. The Trajec- tory tracking with Pulse Frequency Modulation performs significantly better, and, in the case of high number of pulse jets, this control scheme is capable of achieving an almost pinpoint precision. The Active Damping control method introduces a cost effective method to significantly lower the number of rockets needed for destruction of the target.

Efekti brzine izvođenja i širine mete na ostvarenu preciznost šuta u fudbalu

The effects of speed and target width onto the kicking accuracy in soccer

Udarac po lopti prednjim dijelom stopala predstavlja jedan od najzastupljenijih tehničkih elemenata u fudbalu, i sa aspekta ispoljavanja brzine i preciznosti šutnute lopte predstavlja jedan od najefikasnijh udaraca u fudbalu. U naučnoj literaturi, izvođenje ovog udarca naziva se instep udarac što je opšte prihvaćen termin pod kojim se podrazumijeva izvođenje ovog tehničkog elementa. Analizirajući adekvatnu literaturu postavljeni su temelji istraživanja, koji su se u određenoj mjeri naslanjali na rezultate dosadašnjih istraživanja, a isto tako bazirali se na nekim bazičnim teorijama iz motorne kontrole. Generalno, problem istraživanja u okviru ove doktorske disertacije je odnos brzine izvođenja i ostvarene preciznosti šutnute lopte pri različitim modalitetima izvođenja jednog od najzastupljenijeg tehničkog elementa u fudbalu - instep udarca. Generalni cilj istraživanja je predstavljao ispitivanje brzine izvođenja šuta u fudbalu i ispoljene preciznosti u zavisnosti od instrukcija koje se zadaju ispitanicima, veličine mete u koju se gađa i primijenjenog trenažnog modela. Ostvarena preciznost je procjenjivana preko srednje radijalne greške (SRG), centriodne radijalne greške (CRG) i bivarijantne varijabilne greške (BVG) koje predstavljaju izmjerene prostorne greške u dvodimenzionalnom koordinatnom sistemu, kao i preko grešaka koje prate odstupanja pogodaka u jednoj dimenziji, tj. po horizontalnoj (X) i vertikalnoj osi (Y). Brzina šuta je analizirana preko relativnih (Vrel) i apsolutnih vrijednosti (V). Saglasno postavljenim ciljevima istraživanja izvedena su tri eksperimenta. Prvim eksperimentom se utvrđivalo da li postoji efekat faktora veličina mete i faktora instrukcija na varijable za procjenu brzine i preciznosti šuta. Uzorak za ovaj eksperiment su činila 33 ispitanika, muškog pola, prosječnog uzrasta 15 godina (+/- 0,9), prosječne visine 168,5 cm (+/- 7,2) i prosječne težine 55,5 kg (+/- 5,5). Drugim eksperimentom se ispitivao efekat faktora instrukcija za gradiranje brzine izvođenja udaraca na odgovarajuće varijable za procjenu brzine i preciznosti. U ovome istraživanju je učestvovalo 13 ispitanika, muškog pola i prosječnog uzrasta od 15 godina (+/- 1,6), visine 180,4 cm (+/- 5,1) i težine 70,3 kg (+/- 5,8)...

Kicking a ball with the upper part of a foot is one of the most frequent elements in football, and also, it is one of the most efficient kicks in terms of speed and accuracy of a kick. This type of kicking is referred to as instep kick in scientific literature, the term generally accepted explaining how to perform this technical element. The foundations of a research areplaced; they rely to a certain extent onto results of the ongoing research, as well as onto some basic motor control theories. Generally speaking, the research carried out in this doctoral thesis is problematic in terms of a relation between the speed of performance and actual accuracy of a kick under different modules for performance of one of the most frequent technical football elements – instep kick. The general objective of the research is to test the speed of kicking the ball and actual accuracy, depending on instructions given to respondents, size of a target that is being hit and the applied training model. The actual accuracy is estimated based on the mean radial error (SRE), the mean centroid error (CRG) and the bivariate variable error (BVG) which represent measured spatial errors within a two-dimensional coordinate system, as well as based on errors which follow kicking deviations in one-dimension, i.e. by horizontal (X) and vertical (Y) axis. Speed of a kick was analysed based on relative (Vrel) and absolute (V) values. The three experiments were conducted according to set objectives. The first experiment had to identify the presence of the factor target size and the factor instruction onto variables for evaluation of kicking speed and accuracy. There were 33 male respondents in the sample of the average 15 years of age (+/- 0.9), the average height of 168.5 cm (+/- 7.2) and the average weight of 55.5 kg (+/- 5.5). The second experiment was to test the effect of the factor instruction for grading the speed of kicking onto adequate variables for evaluation of kicking speed and accuracy. 13 male respondents participated in this research, of the average 15 years of age (+/- 1.6), the average height of 180.4 cm (+/- 5.1) and the average weight of 70.3 kg (+/- 5.8)...

Uticaj suksesivnog ozračivanja fotonaponskih detektora gama i neutronskim zračenjem na njihove karakteristike

The impact of successive gamma and neutron irradiation on characterisics of photovoltaic detectors

Oblast nauke i tehnike koja se bavi fotonaponskim poluprovodničkim detektorima je oblast koja je doživela izuzetno brz razvoj u poslednjih 20 godina. Razlog tome jesu, s jedne strane praktično neograničene mogućnosti primene ovih detektora (optički komunikacioni sistemi, medicinski uređaji, vojni uređaji, automatski upravljački sistemi, razni elektronski uređaji za široku upotrebu), a sa druge strane minijaturizacija elektronskih komponenti i usavršavanje serijske proizvodnje ovih uređaja što je omogućilo da im cena bude relativno niska i da budu dostupni širokoj populaciji. Posebno interesantne primene poluprovodničkih fotonaponskih detektora jesu u vojnim sistemima, u medicinskim aparatima i uređajima i kosmičkim sistemima. Ovo su oblasti primene gde je verovatnoća da se fotonaponski detektori nađu u polju povećane radijacije jako velika. Oblast fotonaponskih detektora i vrsta zračenja kojima oni mogu biti izloženi je jako velika. Ovaj rad se ograničio na posmatranje fotodioda, fototranzistora i solarnih ćelija i njihovo ponašanje u uslovima gama i neutronskog zračenja s obzirom da prilikom čestične emisije iz jezgra, po pravilu, dolazi i do istovremene deeksitacije jezgra potomka emisijom diskretnog gama zračenja. Poluprovodničke komponente, stoga, bivaju izložene superponirajućem dejstvu neutronskog i gama zračenja. Cilj rada jeste istraživanje uticaja pojačanog gama i neutronskog zračenja na PIN fotodiode, fototranzistore i solarne ćelije i na njihove izlazne karakteristike. Posebna pažnja je poklonjena sukcesivnom delovanju gama i neutronskog zračenja i to u dva slučaja. U prvom kada se komponente nalaze u polju gama zračenja a nakon toga u polju neutronskog zračenja, i u drugom kada je neutronsko ozračivanje prvo a gama drugo. Tokom posmatranja uticaja ove dve vrste zračenja na fotodetektore pre i nakon svakog pojedinačnog koraka ozračivanja, snimane su izlazne karakteristike, i to: Uticaj sukcesivnog ozračivanja fotonaponskih detektora gama i neutronskim zračenjem na njihove karakteristike Mašinski fakultet Beograd Doktorska disertacija III strujno-naponska karakteristika i spektralni odziv za PIN fotodiode i fototranzistore a za solarne ćelije strujno-naponska karakteristika, redna i paralelna otpornost, napon praznog hoda, struja kratkog spoja i efikasnost i vršeno je njihovo međusobno upoređivanje. U istraživanju su korišćene 4 vrste PIN fotodioda, 2 vrste fototranzistora i solarni panel. U cilju boljeg razumevanja stanja kristalne rešetke poluprovodnika nakon ozračivanja jednom vrstom zračenja a pre izloženosti drugoj vrsti, izvršena je Monte Carlo simulacija prolaska gama fotona i neutrona kroz fotodiode i fototranzistore. Rezultati istraživanja su pokazali da gama i neutronsko zračenje, primenjeno pojedinačno, ozbiljno narušavaju strukturu kristalne rešetke poluprovodnika i shodno tome degradiraju sve izlazne karakteristike i parametre fotonaponskih detektora (smanjenje fotostruje i spektralnog odziva kao i ostalih parametara) i pored delimičnog oporavka koji se desio nakon ozračivanja. Važan rezultat istraživanja jeste zapažanje da neutronsko ozračivanje fotonaponskih detektora, primenjeno nakon gama ozračivanja, dovodi do delimične reparacije narušene strukture poluprovodnika i povećanja narušenih izlaznih karakteristika (strujno-naponska karakteristika, spektralni odziv, parametri solarne ćelije). Monte Carlo simulacija transporta gama fotona kroz kristalnu rešetku poluprovodnika je pokazala da je uzrok ovakvom dejstvu neutronskog zračenja veliki broj divakanacija nastalih usled sukcesivnog delovanja prethodnog gama zračenja i samog neutronskog zračenja. Divakanacije su stvorile osnov za povećanu generaciju nosilaca naelektrisanja usled direktnog transfera (tunelovanja) naelektrisanja putem zamki (rekombinacionih centara) tzv. međucentarskog transfera naelektrisanja.

Science and technology that deals with photovoltaic semiconductor detectors is an area with an extremely rapid development in the last 20 years. The reason for this are, on the one hand, practically countless possibilities of application of these detectors (optical communication systems, medical devices, military equipment, automatic control systems, various electronic devices), and, on the other hand, miniaturization of electronic components and development of these devices mass production allowed them to have relatively low cost and to be accessible to the wide population. Particularly interesting applications of semiconductor photovoltaic detectors are in military systems, medical devices and equipment and cosmic systems. These are areas where the probability for photovoltaic detectors to be in increased radiation field is very large. The area of photovoltaic detectors and radiation type which they can be exposed is very large. This work is limited to the observation of the photodiodes, phototransistors and solar cells and their behavior in terms of gamma and neutron radiation considering that with particle emission from the core, as a rule, there have been a simultaneous de- excitations descendant core by a discrete gamma-ray emission. Semiconductor devices, therefore, are exposed to summary effect of neutron and gamma radiation. The aim of this paper is to explore the impact of increased gamma and neutron radiation on the PIN photodiodes, phototransistors and solar cells and their output characteristics. Special attention was paid to the successive impact of gamma and neutron radiation in two cases. One, when the components are in the field of gamma radiation and after that in the field of neutron radiation, and two, when neutron irradiation is the first and gamma is the second. During the observation of effects of these two types of radiation on the photodetectors, before and after each step of irradiation, output characteristics have been measured, namely: current-voltage characteristics and spectral response of PIN photodiodes and phototransistors and current-voltage characteristics, serial and parallel Uticaj sukcesivnog ozračivanja fotonaponskih detektora gama i neutronskim zračenjem na njihove karakteristike Mašinski fakultet Beograd Doktorska disertacija V resistance, open circuit voltage, short circuit current, and efficiency of solar cells, and there have been performed their mutual comparison. Four types of PIN photodiode, two types of photo transistor and solar panel have been used in this research. In order to understand the state of the semiconductor crystal lattice after exposure to one type of radiation and before the second one, a Monte Carlo transfer simulation of gamma photons and neutrons through the photodiode and phototransistor have been performed. The results showed that gamma and neutron radiation, applied individually, seriously damaging the structure of the crystal lattice of the semiconductor and consequently degrade all output characteristics and parameters of photovoltaic detector (reduction of the photocurrent spectral response and other parameters) despite the partial recovery that has occurred after irradiation. An important result of this research is the observation that neutron irradiation of photovoltaic detectors, applied after gamma irradiation, leading to partial reparations of distorted semiconductor structure and increasing disrupted output characteristics (current-voltage characteristics, spectral response, parameters of solar cells). Monte Carlo simulation of of gamma photons transfer through the crystal lattice of the semiconductor has been shown that the cause of such effect of neutron radiation is large number of divacancies caused by successive operation of the previous gamma radiation and the neutron radiation itself. Divacancies have created the basis for increased generation of charge carriers by direct transfer (tunneling) of carriers through the traps (recombination centers). This is so called intercentre charge transfer.

Razvoj metodologije za proaktivno održavanje pneumatika na motornim vozilima

Development of methodology for proactive tire maintenance on motor vehicles

motornim vozilima“ razmatrane su mogućnosti unapređenja održavanja pneumatika na motornim vozilima. Opšti naučni cilj disertacije bio je razvoj metode modeliranja uticaja pritiska i opšteg stanja pneumatika na bezbednost saobraćaja, troškove pneumatika, troškove goriva i druge troškove eksploatacije vozila. Značajan cilj i doprinos rada je promocija proaktivnog pristupa održavanju pneumatika za komercijalna vozila a, s tim u vezi, i primena sistema za nadzor pritiska vazduha u pneumaticima (TPMS) kao konceptualnog rešenja koje je blisko konceptualnim rešenjima za ostale sisteme na vozilu, a koji su već poznati i u upotrebi. U okviru disertacije obavljena su istraživanja u SP „Lasta“ A.D., našem najvećem saobraćajnom preduzeću, sa ciljem da se utvrdi da li bi primena TPMS uređaja na komercijalnim vozilima, osim povećane bezbednosti, imala uticaja na povećanje ekonomičnosti eksploatacije. Istraživanja su obuhvatila utvrđivanje stanja pneumatika u SP „Lasta“ A.D., kontrolu i analizu pritisaka vazduha u pneumaticima u SP „Lasta“ A.D. i putna ispitivanja pneumatika u gradskom, prigradskom i međumesnom saobraćaju. Na osnovu analize rezultata istraživanja može se doneti zaključak da je sa gledišta bezbednosti saobraćaja, pogotovu kada se radi o prevozu putnika, održavanje propisanog pritiska vazduha od primarnog značaja. S obzirom da vozači tradicionalno izbegavaju svoje obaveze prema održavanju pneumatika proizvođači pneumatika i vozila izlaz iz ove situacije su potražili u novim tehničkim rešenjima. U doktorskoj disertaciji „Razvoj metodologije za proaktivno održavanje pneumatika na motornim vozilima“ je predstavljen model uticaja pneumatika na troškove eksploatacije vozila. Pošlo se od pretpostavke da odstupanje od propisanog pritiska vazduha u pneumatiku utiče na troškove eksploatacije vozila na četiri načina: povećava intenzitet habanja i smanjuje pređenu kilometražu između dva protektiranja, skraćuje vek spoljne gume, povećava potrošnju goriva (zbog povećanja otpora kotrljanja) i povećani broj iznenadnih otkaza usled separacije protektora ili eksplozije (usled preteranag zagrevanja pneumatika) . Za kvantifikaciju posledica neodgovarajućeg pritiska postavljene su odgovarajuće „krive zavisnosti“, odnosno krive korelacije između odstupanja pritiska od propisanog i promena u veku pneumatika, veku protektora i potrošnje goriva. „Krive zavisnosti“ su integrisane u zajednički model koji je iskorišćen za ocenu predloženih sistema za unapređenje održavanja pneumatika u SP „Lasta“ A.D.. U disertaciji je predloženo nekoliko alternativnih rešenja za unapređenje sistema održavanja pneumatika u SP „Lasta“ A.D.. Za osnovu je uzet postojeći sistem održavanja koji se može oceniti kao veoma dobar s obzirom da je, prema rezultatima istraživanja, stanje pneumatika u SP „Lasta“ A.D. značajno bolje nego u drugim saobraćajnim preduzećima u Srbiji pa i drugim zemljama. Predložene alternative su: da se ceo ili deo voznog parka opremi individualnim TPMS uređajima, da se u svakoj od Doktorska disertacija Razvoj metodologije za proaktivno održavanje pneumatika na motornim vozilima Miloš Petrović 9 „tehničkih baza“ (kojih SP „Lasta“ A.D. ima veći broj), montira po jedan stabilan uređaj za kontrolu koji isključuje potrebu za ugradnjom individualnih TPMS na autobuse i da se u „bazama“ montira uređaj za kontrolu, a da se na sve ili samo na deo autobusa montiraju individualni TPMS uređaji. Druga i treća solucija bile bi interesantne samo za PO Beograd gde je u istoj autobazi koncentrisano više od 300 autobusa, odnosno 1/3 ukupnog voznog parka. Na kraju su kvantifikovani gubici koje SP „Lasta“ A.D. ima zbog neodgovarajućih pritisaka vazduha u pneumaticima. Ovi gubici bi se mogli umanjiti ukoliko bi se situacija u oblasti stanja pritiska poboljšala. Veće poboljšanje značilo bi i veće moguće uštede. Izračunate moguće uštede (za svako od ponuđenih rešenja) upoređene su sa investicionim i operativnim troškovima koje bi SP „Lasta“ A.D. imala oko uvođenja i korišćenja navedene opreme. Rezultati analize su pokazali da bi se u svim razmatranim slučajevima ugradnja uređaja isplatila u relativno kratkom roku.

Doctoral dissertation “Development of methodology for proactive tire maintenance on motor vehicles” examines possibilities of improving tire maintenance on motor vehicles. General scientific objective of dissertation was development of method for modeling the impact of tire pressure and their general state to the traffic safety, costs of tires, fuel costs and other costs of vehicle exploitation. Important goal and contribution of dissertation is promotion of proactive approach to commercial vehicle’s tire maintenance, and respectfully, application of Tire Pressure Monitoring System (TPMS), as a conceptual solution which is similar to conceptual solutions for other vehicle systems, which are well know and in use. The dissertation included research within traffic company Lasta AD, which is a leading bus traffic company in Serbia. Objective was to determine whether application of Tire Pressure Monitoring System (TPMS) on commercial vehicles, except increasing traffic safety, had an impact on decreasing the cost of vehicle exploitation. Research included determination of Lasta AD vehicles fleet tire condition, combined with tire pressure control and analysis and road testing of tires in urban, suburban and intercity transportation. In terms of traffic safety and based on the analysis of the dissertation results, it can be drawn the conclusion, especially in the case of passenger transport, that maintaining of specific air pressure is of primary importance. Since the drivers traditionally avoid maintaining tires, manufacturers of tires and vehicles sought for way out of this situation in new technical solutions. Doctoral dissertation “Development of methodology for proactive tire maintenance on motor vehicles” presented model of tire impact on the costs of vehicle exploitation. The starting assumption was that a deviation from the specified air pressure in the tire affects vehicle operating costs in four different ways: increases the wear intensity and reduces the mileage between two retreading, shortens the life span of outer tire, increases fuel consumption (due to increased rolling resistance) and increases the number of sudden failures because of retread separation or explosion (due to excessive overheating of the tire). To quantify the consequences of inadequate pressure, appropriate "false dependency" has been set, i.e. false correlations has been established between specified pressure deviations, changes in the tire life cycle, retread life cycle and fuel consumption. "The curves of dependency" were integrated into a common model, which was used for the evaluation of the proposed systems for tire maintenance improvement in "Lasta" AD. The thesis proposed several alternative solutions for the improvement of tire maintenance in "Lasta" AD. As the basis of research, the existing tire maintenance system was used. System can be described as very good considering that, according to the survey, the tires condition in "Lasta" AD was significantly better than within other transportation companies in Serbia and even in other countries. Proposed alternatives are: to equip entire vehicle fleet or part of it with individual TPMS devices, to mount a Doktorska disertacija Razvoj metodologije za proaktivno održavanje pneumatika na motornim vozilima Miloš Petrović 11 stable control device into the each of the "technical basis" (that "Lasta" AD has a number), which eliminates the need for installing individual TPMS on the buses and to equip all the “bases" with control devices together with implementation of TPMS individual devices to whole or part of vehicle fleet. The second and third solution would be interesting only in Belgrade, where “technical base” concentrate more than 300 buses, that is 1/3 of the entire fleet. At the end, losses which "Lasta" AD generated due to inadequate air pressure in the tires have been quantified. These losses could be reduced if the situation regarding the tire pressure condition could be improved. Larger improvement would mean more possibilities for cost savings. The calculated potential savings (for each of the proposed solutions) were compared with the investment and operating costs that "Lasta" AD would have related to implementation and use of said equipment. Results showed that in all considered cases, device installation would be paid off in a relatively short period of time.

Mitohondrijalna disfunkcija u mozgu pacova perinatalno tretiranih fenciklidinom - efekat antipsihotika

Mitochondrial dysfunction in the brain of rats perinatally treated with phencyclidine - effects of antipsychotic treatment

Shizofrenija je neuropsihijatrijski poremećaj sloţene etiologije, sa globalnom prevalencom oko 1%. U terapiji shizofrenije ĉesto je neophodna dugotrajna primena tipiĉnih i/ili atipiĉnih antipsihotika, koji se razlikuju po efikasnosti i imaju razliĉite neţeljene efekte. Postoji veliki broj hipoteza o poreklu bolesti, ali najveći broj istraţivanja govori u prilog neurorazvojne hipoteze prema kojoj poremećaj tokom razvoja mozga dovodi do narušavanja procesa sinaptogeneze i neurotransmisije, pre svega dopaminergiĉkog i glutamatergiĉkog sistema. Fenciklidin (PCP) je nekompetitivni antagonist glutamatskih N-metil-D-aspartat receptora i njegova perinatalna administracija u pacova uzrokuje patofiziološke promene koje odgovaraju patološkim karakteristikama uoĉenim u shizofreniji. Mitohondrije imaju vaţnu ulogu u neurorazvoju i brojne studije povezuju abnormalnosti u strukturi i funkciji mitohondrija sa razvojem shizofrenije. Disfunkcija mitohondrija moţe rezultirati poremećajem u produkciji energije i aktivacijom procesa ćelijske smrti apoptozom i/ili autofagijom. Poremećaji odvijanja procesa apoptoze i autofagije su dokumentovani kod pacijenata obolelih od shizofrenije. Novije studije ukazuju na tesnu povezanost ova dva procesa. MeĊutim, još uvek ostaje nerazjašnjeno da li su uoĉene promene posledica tretmana antipsihoticima ili karakteristika same bolesti. Cilj: UtvrĊivanje neposrednih i dugotrajnih efekata perinatalne primene fenciklidina, kao i efekata haloperidola (tipiĉnog antipsihotika) i klozapina (atipiĉnog antipsihotika) na aktivnost enzima respiratornog lanca, ekspresiju proteinskih markera apoptotoze i autofagije, zastupljenost pojedinih vrsta ćelija nervnog sistema i ultrastrukturne promene u korteksu i hipokampusu pacova. Materijal i metode: Deset grupa Wistar pacova je subkutano tretirano 2, 6, 9. i 12. postnatalnog dana (PN) fenciklidinom (10 mg/kg) ili fiziološkim rastvorom (0.9% NaCl). Jedna NaCl i jedna PCP grupa su ţrtvovane PN13, dok su druge dve NaCl i PCP grupe ţrtvovane PN70. Preostale grupe su ţrtvovane PN100. Od PN35 do PN100, jedna NaCl (NaCI-H) i jedna PCP (PCP-H) grupa su primale haloperidol (1 mg/kg/dan) dok su druga NaCl (NaCl-K) i PCP (PCP-K) grupa primale klozapin (20 mg/kg/dan) rastvoren u vodi za piće. Preostale NaCl (kontrola) i PCP grupa su primale vodu za piće bez rastvorenih supstanci...

Schizophrenia (SCH) is a neuropsychiatric disorder with complex etiology and global prevalence of 1%. Disease usually requires long-term medication with typical and atypical antipsychotics, that have different effectiveness and side effects. There are a number of hypotheses about the origin of SCH, but most research support neurodevelopmental hypothesis according to which alterations during the brain development lead to disturbances of synaptogenesis and neurotransmission, primarily dopaminergic and glutamatergic systems. Phencyclidine (PCP) acts as a non-competitive antagonist of glutamatergic N-methyl-D-aspartate receptors, and its perinatal administration to rats causes pathophysiological changes that mimic some pathological features of schizophrenia. Mitochondria play a crucial role in the neurodevelopment and numerous data indicate that abnormalities in mitochondrial structure and function could be associated with the development of schizophrenia. Mitochondrial dysfunction may affect energy production and could lead to apoptotic cell death and/or autophagy. Altered apoptosis and autophagy processes have been identified in schizophrenia patients. Also, recent investigations indicate that these two processes are tightly correlated. However, remains unclear whether the observed changes are consequence of medication or disease itself. Aim of this study: Assess immediate and long-term effects of perinatal PCP administration, as well as, the effects of typical (haloperidol) and atypical (clozapine) antipsycotics on mitochondrial function determining the activity of respiratory chain enzymes, expression of apoptosis and autophagy markers, density of nervous system cells and ultrastructural changes in the cortex and hippocampus of the rat brain. Material and methods: Ten groups of Wistar rats were subcutaneously treated on 2nd, 6th, 9th and 12th postnatal days (PN), with either PCP (10 mg/kg) or saline (0.9% NaCl). One NaCl and one PCP group were sacrificed on PN13; other two NaCl and PCP groups were sacrificed on PN70...

Numerical and experimenatal diagnostics of buckling structural element behavior

Fenomen linearnog izvijanja je očigledno slabost strukturnih sistema u njihovoj stabilnosti. Međutim, performanse i karakteristika svake tankozide strukture značajno utiču na neželjenu pojavu lokalnog izvijanja, globalnog izvijanja i izvijanja pri uvijanju. Ovi problemi izvijanja uglavnom potiču od različitih faktora koji utiču na ponašanje strukturnih sistema i na performanse i kapacitet nosivosti tankih strukturnih ploča. Takođe, navedeni problemi zavise i od opterećenja, oslanjanja i svojstva materijala. Stoga je važno da se eliminiše mogućnost pojave naavedenih oblika izvijanja u cilju povećanja nosivosti strukture. Danas, znanje i razumevanje lokalnog i globalnog ponašanja izvijanja i njene otpornosti na izvijanje bilo koje tankozidne strukture je na prilično zahtevnom nivou zbog intenzivnih istraživanja koji su postignuti u ovoj oblasti studija. Otpornosti na izvijanje je važna karakteristika dizajna čelične konstrukcije i nju je potrebno odrediti...

The linear buckling phenomenon is obviously a failure in the stability of structural systems. However, the performance and characteristic of any thin structural system are known to be significantly influenced by a range of buckling modes. For instance, local buckling, global buckling and distortional buckling. These buckling problems generally due to some different factors which affect the buckling behaviour and characteristic. Therefore the ultimate performance and capacity of the thin plate structural components, are effected by load, boundary conditions, material properties and structural geometry. Therefore, it is important to eliminate or delay these types of buckling problems in order to increase the capacity resistance of the structure. Nowadays, the understanding of the local and global buckling behaviour and its resistance capacity of any thin-walled plate structure is at a quite complicated. The determination of buckling resistance is an important characteristic of the design of steel structure...

Analiza otpornosti na lom biomaterijala za veštački kuk

Fracture behaviour analysis of artificial hip biomaterials

Proteze zglobova imaju, uopšte uzevši, kratkoročni uspeh, pošto biološki i mehanički konflikti često uzrokuju otkaz implanata. Postoji puno potencijalnih problema koji mogu uticati na dugoročni ishod operacije, nakon što je urađena implantacija. Primećeno je da su u ortopedskim primenama, poput proteza kolena i kuka, lom usled zamora i habanje identifikovani kao najčešći problemi koji su povezani sa popuštanjem spoja kost‐proteza i konačnim otkazom implanta. Tokom hirurške procedure i rada sa protezom neminovno će doći do pojave ogrebotina na njenoj površini, što može uzrokovati lokacije za pojavu prsline. Parametri projektovanja koje treba razmatrati u implantima su i parametri mehanike loma, pa je stoga neophodno razumevanje pojave inicijacije prsline i njenog daljeg rasta, radi sprečavanja katastrofalnog loma implanta. Linearno elastična mehanika loma se može primeniti u projektovanju biomedicinskih implanata, kada je parametar mehanike loma, odnosno mera čvrstoće materijala u prisustvu prsline konačne veličine u području važenja Hukovog zakona, kritični faktor intenziteta napona KIc. U okviru distertacije sprovedena su eksperimentalna istraživanja određivanja parametara mehanike loma nerđajućeg čelika 316L i titanove legure Ti‐6Al‐4V primenom standardnih ispitivanja mehanike loma izvedenih na modifikovanim CT epruvetama i epruvetama sa zarezom, uz primenu savremenih metoda za praćenje polja pomeranja i deformacija na epruvetama. Istraživanja pokazuju da najlošije karakteristike u odnosu na žilavost loma imaju legure titana, koje pokazuju i veoma veliku osetljivost na zareze, međutim treba uzeti u obzir da pri izboru materijala za implante od značajnog uticaja i efekti biokompatibilnosti materijala. Prikazani su rezultati polja pomeranja tokom otvaranja vrha prslina i loma na analiziranim epruvetama od nerđajućeg čelika i titan legura, dobijeni primenom relevantnog softvera. Trodimenzionalni optički sistem GOM i softver Aramis primenjeni su za izvođenje eksperimentalne deformacione analize ispitivanih epruveta, a rezultati pokazuju da primenjena metoda merenja daje iii dobre rezultate u istraživanju ponašanja loma metalnih biomaterijala. Imajući u vidu da se sistem, korišćen u ovoj eksperimentalnoj analizi, koristi za rešavanje problema analize strukturnog integriteta i određivanja osobina materijala, zaključak je da je ova metoda pogodna za analizu nepravilnih geometrija predmeta sačinjenih od raznih materijala, što je često slučaj u biomedicinskim primenama. Istraživanja u oblasti loma usled zamora usmerena su na identifikaciju faktora koji utiču na ponašanje proteze u realnim uslovima eksploatacije, pa su dalja istraživanja u okviru teze obuhvatila ispitivanja mehaničkog ponašanja materijala, na komplikovanim geometrijama samog implanta. U tom smislu, proučavanje ponašanja biomaterijala koji se koriste za izradu proteza veštačkog kuka pod dejstvom spoljašnjeg opterećenja ima važnu ulogu u obezbeđivanju integriteta i sigurnog rada implanta. Naročito je važno definisati pod kojim uslovima dolazi do njihovog loma i koji faktori utiču na dinamiku gubitka nosivosti. Najčešći standard koji se primenjuje za određivanje otpornosti femoralnih komponenti proteza kuka je ISO 7206, kojim se propisuju laboratorijski testovi. Izvršena su eksperimentalna merenja na tri uzorka proteze kuka koji su uklonjeni iz pacijenta nakon revizije, u smislu određivanja ponašanja pod dejstvom izabranih kritičnih vrednosti opterećenja, pri čemu je primenjen merni sistem za trodimenzionalno beskontaktno merenje polja pomeranja i deformacija. Kako bi se analiziralo mehaničko ponašanje proteze pod realnim fiziološkim opterećenjem, uslovi eksperimenta su bazirani na ISO 7206 standardu, ali su primenjena maksimalna opterećenja na implantu koja se mogu javiti in vivo, te je prikazana i uporedna analiza sa rezultatima merenja dobijenih primenom opterećenja koja su propisana standardom. Prikazani su rezultati polja deformacija koje nastaje dejstvom relevantnih opterećenja koja se javljaju na implantu tokom ciklusa hodanja, i to pre svega na mestima koncentracije napona. U cilju daljih istraživanja urađeni su numerički modeli koji daju rezultate bliske dobijenim eksperimentalnim vrednostima, nakon čega su izvršene simulacije ponašanja stema proteze kuka pod karakterističnim opterećenjem. Rezultati pokazuju da se na mestima povećane koncentracije napona može očekivati pojava oštećenja i prslina u materijalu, usled činjenice da su u tim oblastima dobijene vrednosti napona koje su veoma bliske ili čak i veće od granica iv tečenja analiziranih biomaterijala. Realno je očekivati da će kod osoba koje su aktivne, kod kojih dolazi do pojave većih opterećenja, na mestima najveće koncentracije napona na stemu proteze doći do pojave mikrooštećenja. U simulaciji rasta prsline klasične MKE su veoma ograničene usled potreba za kreiranjem nove mreže nakon svakog koraka rasta. Pri modeliranju problema rasta prsline u materijalu, korišćene su najsavremenije tehnike modeliranja koje podrazumevaju primenu proširene metode konačnih elemenata, u okviru potprograma koje korišćeni softver ABAQUS podržava. Pokazano je da je primenom numeričkih simulacija moguće pretpostaviti ponašanje stema proteze sa postojanjem greške tipa prsline i odrediti broj ciklusa hodanja koji će dovesti do konačnog otkaza proteze. Informacije prezentovane u ovom radu pokazuju da su mehaničke osobine i osobine materijala u odnosu na lom veoma važne kod projektovanja i odabira materijala za izradu bioproteza. Zamor bi, zajedno sa biološkim faktorima, odnosno biokompatibilnošću, trebalo da bude jedan od glavnih kriterijuma pri projektovanju implanata.

In general, joint prostheses are a short‐term success, for biological and mechanical conflicts often cause them to fail. There are numerous potential problems that can influence the long‐term success of the operation after the implantation. Fatigue fracture and wear have been identified as the most common problems related to loosening and final failure of orthopedic implants, such as knee and hip joint prostheses. During the surgical procedure and general handling of the prosthesis, scratches will inevitably appear on its surface, which can provide locations for crack initiation. Since fracture behaviour is among implant design parameters, it is necessary to understand fracture initiation and its subsequent growth, in order to prevent the catastrophic failure of the implant. When the fracture mechanics parameter, i.e. the measure of toughness of the material in presence of a finite length crack within the region pertaining to Hooke’s Law, is the critical stress intensity factor KIc, linear elastic fracture mechanics can be applied in biomedical implant design. In the course of this dissertation an experimental analysis was performed to obtain fracture mechanics parameters of 316L stainless steel and Ti‐6Al‐4V titanium alloy, using standard fracture mechanics tests on modified CT and notch specimens, and contemporary methods for obtaining specimen displacement and strain fields. The studies indicate that titanium alloys have worse fracture toughness characteristics than the other materials tested, along with great notch sensitivity, but that the choice of implant materials must be strongly influenced by the effects of material biocompatibility as well. Displacement fields during crack tip opening and fracture of the stainless steel and titanium alloy specimens were obtained using relevant software. Three‐dimensional optical GOM system and Aramis software were used to perform experimental strain analysis on the specimens, with results showing that the applied measurement method gave good results in performing fracture behaviour studies of metallic biomaterials. Bearing vi in mind that the system used in this experimental analysis is also used to solve problems of structural integrity analysis and determining of material properties, the conclusion is that this method is suitable for analysis of bodies with irregular geometries made from various materials, as is often the case in biomedical applications. Fatigue fracture studies are aimed towards determining the factors influencing prosthesis behaviour in real exploitation conditions. Therefore, further studies in the course of this dissertation encompassed analysis of mechanical properties of the materials using the complicated geometries of implants themselves. Analysis of mechanical behaviour of hip implant biomaterials under external loading is an important step in ensuring implant integrity and safe operation. It is especially important to determine implant fracture conditions and factors which promote the rate of load‐bearing failure. The standard that is most commonly applied in testing the toughness of femoral components of hip prostheses is ISO 7206, which prescribes laboratory testing conditions. Experimental analysis was performed on three hip implant specimens removed from patients after revision surgery to determine mechanical behaviour under chosen critical stress load values, by using non‐contact three‐dimensional displacement and strain field measurement system. In order to analyse the mechanical behaviour of the prostheses under real physiological loading, the conditions of the experiment were based on the ISO 7206 standard, with maximum applied loads that can occur in vivo, and a comparison analysis was performed using obtained results for maximum loads, and maximum standard‐recommended loads. Strain field results are shown, resulting from relevant implant loading occurring during gait cycle, especially at stress concentration points. During further study numerical models were created, which gave results close to obtained experimental values, and a simulation of mechanical behaviour of hip prosthesis under characteristic loading was performed. The results show that the damage and cracks can be expected to initiate at the stress concentration points in the material, due to the fact that those areas exhibit stress values very close to, or even exceeding yield stress values of analyzed biomaterials. It is realistic to expect that microdamage will occur at the vii largest stress concentration spots on the hip prosthesis stem in active patients, who exert greater loads on the hip joint. Classical FEM is very limited in simulating crack growth, due to the fact that mesh regeneration is necessary after each growth step. Most contemporary modelling methods were used to model the problem of crack growth in the material, using extended finite element method in the software compatible with ABAQUS. It is shown that by using numerical simulations it is possible to predict behaviour of a stem with crack‐type damage, and determine the number of gait cycles that will lead to final failure of the prosthesis. Information presented in this work show that mechanical behaviour and fracture behaviour are very important factors in bioprosthesis design and material selection. Fatigue, alongside with biological factors, i.e. biocompatibility, should be one of the main criteria in implant design.

Istraživanje procesa sagorevanja u dizel motoru pri radu sa biogorivima i recirkulacijom izduvnih gasova

The research of combustion process of diesel engine using biofuels and exhaust gas recirculation

U ovom radu je proučavana mogućnost primene alternativnih biogoriva za pogon dizel motora sa direktnim ubrizgavanjem, kao i uticaj ovih goriva na proces sagorevanja i izduvnu emisiju ovog tipa motora. Kao alternativna biogoriva korišćeni su metilestri ulja uljane repice, sojinog ulja i otpadnog jestivog palminog ulja. Ova biogoriva su korišćena kao čista (100%) ili u smeši sa standardnim dizel gorivom fosilnog porekla u odnosu 50:50 i u nekim uslovima i u smeši 25%, 50%, 75%. Takođe, istražena je i mogućnost primene čistog jestivog rafinisanog suncokretovog ulja bez dodatne obrade ulja pre mešanja sa dizel gorivom u odnosu 50:50. Pored integralnih karakteristika motora: snage, obrtnog momenta, potrošnje usisnog vazduha i goriva, analize izduvnih gasova, protoka recirkulacije izduvnih gasova, snimljeni su tokovi pritiska u cilindru motora i vodu visokog pritiska sistema unrizgavanja i izdizanje igle brizgača, korišćenjem akvizicionog sistema visokih performansi. Na bazi ovih veličina razvijen je i primenjen model za određivanje parametara procesa sagorevanja. Koristeći ovaj postupak određene su sledeće karakteristike sagorevanja pri radu sa različitim biogorivima i pri različitim uslovima: vrednosti maksimalnog pritiska u cilindru motora kao i njihovi položaji u odnosu na SMT, zakoni oslobađanja toplote, periodi zakašnjenja upaljenja, trajanje sagorevanja i razvijene količine energije po fazama procesa sagorevanja. Takođe je izvršeno ispitivanje uticaja svih korišćenih biogoriva na izduvnu emisiju motora. Istraživanja su vršena u usisnoj i natpunjenoj varijanti motora. Takođe je detaljno istražen i uticaj recirkulacije izduvnih gasova na proces sagorevanja i izduvnu emisiju i to u obe varijante motora i sa svim korišćenim biogorivima. Poseban deo istraživanja se odnosio na mogućnost aplikacije komore za sagorevanje originalne viii konstrukcije sa smanjenim odavanjem toplote i uticaj ovog sistema sagorevanja na tok procesa sagorevanja i sastav izduvnih gasova. Dobijeni rezultati u okviru ovog rada se mogu koristiti pri optimizaciji radnog ciklusa dizel motora sa direktnim ubrizgavanjem u cilju postizanja povoljnije ekonomičnosti i izduvne emisije, pri pogonu biogorivima sa i bez recirkulacije izduvnih gasova.

This dissertation presents the results of biofuels application research in direct injection diesel engine, as well as the influence of these fuels on engine combustion process and exhaust emissions. The methyl esters of rape oil, soya oil, and waste cooking palm oil were used as alternative fuels. These biofuels were used as net fuels (100%) as well as mixed with standard diesel fuel in the ratio 50:50 and in several cases 7%, 25%, 50% and 75%. Also, the research included the experiments with pure edible sunflower oil mixed with diesel fuel in the ratio 50:50. Besides engine integral characteristic: power and torque output, intake air and fuel consumption, exhaust gas analysis, exhaust gases recirculation, the traces of in- cylinder pressure, fuel injection pressure and injector needle lift were recorded using high speed data acquisition system. On the basis of these data the method of combustion process parameters evaluation was developed and applied. Using this procedure for different biofuels and at different operating conditions, the following combustion parameters were determined: maximum cylinder pressure and temperature and its their position relative to TDC, heat release and the rate of heat release, ignition delay, combustion duration and the amount of heat released in certain periods of combustion process. The research was carried out under the naturally aspirated and supercharged engine conditions. The impact of exhaust gas recirculation on combustion process and exhaust emissions was studied in all operating conditions and with all biofuels. A special part of the research related to the possibilities of application of the specially x designed combustion chamber with reduced heat transfer from the gases to the chamber walls. The influence of this system on combustion characteristics and exhaust emissions was studied. The results obtained in this research can be used for optimisation of diesel engine working cycle in order to achieve better fuel economy and exhaust emissions, under the conditions of different biofuels application with and without exhaust gas recirculation.

Geoekološki problemi Srema

Geoecological problems of Srem (Serbia)

Opšte je poznato da su recentne planetarne promene u geografskom omotaču, po mišljenju većine istraživača, prouzrokovane antropogenim delovanjem, izazvale otopljavanje klimata, a na polovima nestanak ozonskog omotača. Iako se smatra da teritorija Srema ima stabilne ekološke parametre, postoji mogućnost da su oni narušeni savremenim klimatskim promenama i urbanizacijom prostora. Stoga je u ovom radu, povezivanjem holističkog i ekološkog principa, istraživana sremska regija u smislu razvojnih tendencija prirode i društva. U istraživanju ove prirodno- -geografske regije polazi se od premise da je ona kontrolisani sistem u kojem antropogene aktivnosti deluju kao regulatori prirodnih procesa rezultujući transformacijom prirodnog u kulturni pejzaž. Jedan od glavnih ciljeva jeste da se predstave prednosti korišćenja geoekoloških principa i metoda u svrhu adekvatnog (održivog) upravljanja regijama. Podizanjem svesti o značaju uvažavanja geoekoloških faktora pri planiranju privrednog razvoja regija omogućuje se prosperitet čitave njene teritorije. Srem u granicama Republike Srbije predstavlja jedan relativno mali predeo jer zahvata površinu od 4348 km². Pruža se u međurečju Dunava i Save. Ovi rečni tokovi čine prirodnu granicu prema severu, istoku i jugu, dok je na zapadu od istočne Slavonije, odnosno svog zapadnog dela (zapadnog Srema) omeđen državnom granicom koja razgraničava Srbiju od Hrvatske. Na ovako definisanom području živi 778.828 stanovnika u 128 naselja (u 18 gradskih i 110 seoskih). Najveći broj stanovnika živi u naseljima čija je demografska veličina od 1000 do 5000 žitelja (44 %). Inventarizacijom Srema, vidi se da je ova teritorija prirodno bogata (površinskim i podzemnim vodama, plodnim zemljištem i biodiverzitetom), ali i neravnomerno naseljena i privredno nejednako razvija. Najrazvijenija i najgušće naseljena je u istočnom delu, na liniji Beograd – Novi Sad. Nerazvijeni predeli Srema poseduju kvalitetna prirodna dobra, čiji su pojedini delovi različitim stepenom zaštićeni. Razvojem ekoloških i sportsko-rekreativnih vidova turističkih kretanja u ovim pasivnim područjima kao kompatibilne privredne delatnosti, smanjile bi se razlike između nerazvijenih i razvijenih predela Srema. U ovom radu, metodom relativnog vrednovanja određen je stepen pogodnosti razvoja sportsko-rekreativne funkcije predela nacionalnog parka Fruška gora, specijalnog rezervata prirode Obedska bara i područja jugozapadnog Srema. Ovom metodom vrednovana su i naselja koja se nalaze u okolini spomenutih zaštićenih područja kao turitički interesantni lokaliteti i potencijalni centri iz kojih bi se organizovalo eko i geo turističko razgledanje okolnog predela. Prirodni faktori rezultovali su činjenicom da se na prostoru Srema nalaze dva priznata banjsko-klimatska mesta, Vrdnik i Stari Slankamen. Banja Stari Slankamen u odnosu na Vrdnik ima dugu istoriju, ali je danas usled zapuštenosti i načina upravljanja, koji spada u zatvoreni tip, slabije posećena. Oba banjska mesta su depopulacijska i to se jedino može promeniti komplementarnim vidom turističke ponude (banjskom, sportsko-rekreativnom, nautičkom, planinarskom i kulturno- -manifestacionom). Veliki problem za razvoj banjskog turizma predstavlja zagađivanje prirodnog okruženja (pre svega reke Dunav) i širenje vikend- naselja. Geoekološka proučavanja polaze u epistemološkom shvatanju od činjenice da između čoveka i životne sredine postoji trajna veza i prema tome višegodišnja stanja atmosfere predstavljaju jedan segment u njihovom predmetu istraživanja. U skladu sa tim, ovo geografsko istraživanje obuhvata i ekoklimatsku i bioklimatsku analizu teritorije Srema, s posebnim osvrtom na njegov severni i jugoistočni deo. Na osnovu nje može se videti, između ostalog, da banja Vrdnik ima župnu klimu stoga se posetiocima preporučuje boravak u njoj tokom zimskog perioda. Za održavanje dobrog zdravlja, banju Stari Slankamen, usled otvorenosti prema severnim vazdušnim strujama, najbolje je posećivati tokom letnjeg dela godine. Za severni deo istraživanog područja izvedena je tipologija vremenskih stanja, po modelu Meneks autora K. Blažejčika i sprovedeno je njihovo vrednovanje za različite vidove i stepene sportsko-rekreativne aktivnosti. Predeo Srema poseduje značajne fakte geonasleđa i krasi ga bogata istorijska, duhovna i kulturna tradicija. Kombinovanjem eko-turističkih i sportsko-rekreativnih sadržaja i njihovom ponudom preko odabranih seoskih turističkih centara (visitors centers), omogućio bi se uz poštovanje ekoloških zahteva privredni razvoj i onih delova koji ne poseduju industrijske pogone što bi doprinelo smanjenju emigracije stanovništva.

It is generally acknown that the recent changes in the geographic planetary layer by the opinion of most researchers are caused trough anthropogenic actions. These changes also caused warming climate and the disappearance of the ozone layer on the poles. Although, it is considered that the territory of Srem has stable environmental parameters, the possibility exists that they are affected across the contemporary climate change and urbanization of space. Therefore, region of Srem, in this work, is studied through linking ecological and holistic principles, in terms of development tendencies of nature and society. The study of this natural geographic region starts from the premise that it is a controlled system in which human activities act as a regulator of natural processes resulting in the transformation of natural into the cultural landscape. One of the main goals is to present the advantages of using geoecological principles and methods for proper ("sustainable") control regions with raising awareness about importance of geoecological conditions in planning of economic development region, allows prosperity of all its territory. Srem in the borders of the Republic of Serbia represents a relatively small area, because it covers an area of 4348 km². It stretches in mesopotamia of rivers Danube and Sava. These river’s flows are natural border to the north, east and south, while to the west of Eastern Slavonia, and its western part (Western Srem) bounded by the state boundary that separates Serbia from Croatia. In this part the defined area has 778 828 inhabitants and 128 settlements (18 urban and 110 rural). The largest number of residents living in settlements whose demographic size is from 1000 to 5000 inhabitants (44 %). Inventory of Srem`s territory shows that this region is rich in natural (surface and underground waters, fertile soil and biodiversity) and also that is this area unevenly populated and unevenly economically developed. Most developed and most densely populated is the eastern part, on the line Belgrade – Novi Sad. Undeveloped areas of Srem have natural areas with quality, and some parts of them are protected by various degrees. The development of ecological and recreational aspects of tourism`s movements in these passive area as compatible economic activities would bring reducing of differences between developed and underdeveloped area of Srem. In this work was determinate a degree of convenient for sports and recreational development of the landscape of national park Fruška Gora, a special nature reserve Obedska Bara and the southwestern area of Srem, by the relative benefits method. Also, by this method were evaluated and the communities located near these protected areas as tourism sites and potential centers from which could be organized eco and geo tourist sight-seeing of surrounding protected areas. Natural factors resulted in the fact that on the territory of Srem can find two recognized climatic and spa places Vrdnik and Stari Slankamen. Spa Stari Slankamen compared to Vrdnik has a long history, but it is now due to neglect and through ways of governance, which is part of the closed type, less visited. Both spas are depopulation, and this can be change only by complementary vision tourism (spas, sports and recreation, boating, hiking and cultural- manifestation). A major problem for development of spa tourism is the pollution of natural environment (especially the Danube River), and the expansion of summer-settlements. Geoecological studies start in the epistemological understanding from the fact that between man and the environment there is a permanent relationship, and therefore a perennial state of the atmosphere representative one segment in their case research. According to this study includes geographic and bioclimatic analysis of territory of Srem, with special emphasis on its northern and southeastern part. On the basis of it can be seen, among other things, that Vrdnik have a mild climate and it is advisable to visit it during the winter, and spa Stari Slankamen, because of its opening to the northern air currents, during the summer’s half year. Also, for the northern part of the study area is informed typology of weather conditions, and by model Menex, of author K. Blazejczyk, is conducted their evaluation for various types and levels of sport and recreational activities. The landscape of Srem has significant geoography heritage of facts, and it is decorated with a rich historical, cultural and spiritual traditions. By combination of ecotourism and sports-recreational facilities as with their offer through selected rural tourism centers would, enable compliance with environmental requirements and economic development of those parts that do not have industrial plants, which would reduce the expatriate population.

Adaptivno ponašanje osoba sa oštećenjem vida

Adaptive behavior of persons with visual impairment

Istraživanjima adaptivnog ponašanja odraslih osoba sa oštećenjem vida uglavnom su bili obuhvaćeni samo pojedini segmenti ovog koncepta. Imajući to u vidu cilj istraživanja je utvrđivanje nivoa usvojenosti adaptivnih veština (konceptualnih, praktičnih i socijalnih), kao i odnosa između adaptivnog ponašanja i parametara oštećenja vida, porodičnog statusa, obrazovanja i radnog statusa osoba sa oštećenjem vida. Uzorkom je obuhvaćen 131 ispitanik sa oštećenjem vida, uzrasta od 19 do 60 godina oba pola. Opšti podaci o ispitanicima i nezavisnim varijablama su dobijeni putem posebno konstruisanog upitnika. Podaci o adaptivnom ponašanju dobijeni su primenom Sistema za procenu adaptivnog ponašanja kod odraslih osoba (Adaptive Behavior Assessment System II, ABAS, Harrison & Oakland, 2003). Dobijeni rezultati pokazuju da su adaptivne veštine osoba sa oštećenjem vida, u odnosu na normativni uzorak, na nivou graničnih vrednosti. Posmatrano po domenima, ispitanici sa oštećenjem vida najbolje rezultate su ostvarili na domenu Socijalne veštine, potom na domenu Konceptualne veštine i najniže na domenu Praktične veštine. Stepen oštećenja vida, starost, porodični status, nivo informisanosti o oštećenju vida i prihvatanje od strane okruženja su najznačajniji faktori usvojenosti adaptivnih veština u celini, kao i socijalnih, konceptualnih, praktičnih kod ispitanika sa oštećenjem vida. Na osnovu rezultata istraživanja moguće je dati preporuke za kreiranje plana intervencije za usvajanje adaptivnih veština koje su u funkciji ostvarivanja nezavisnog funkcionisanja i socijalne integracije osoba sa oštećenjem vida.

Researches about adaptive behavior of adult persons with visual impairment have mainly included only some segments of this concept. Having that in mind the aim of this study is to determine the acquisition level of adaptive skills (conceptual, social and practical), as well as relation between adaptive behavior and visual impairments parameters, family status, education and employment status of persons with visual impairment. The sample included 131 respondents with visual impairments, aged between 19 to 60 years, of both genders. General data about respondents and about independent variables were gathered through a specially designed questionnaire. The data about adaptive behavior was obtained by using Adaptive Behavior Assessment System for adults (Adaptive Behavior Assessment System II, ABAS, Harrison & Oakland, 2003). The obtained results show that the adaptive skills of persons with visual impаirment, compared to the norm sample, are at the borderline level. Observed by domains, respondents with visual impairment achieved the best scores in Social Domain, then in Conceptual Domain, and the lowest in Practical Domain. The level of visual impairment, age, family status, awareness level of visual impairment and social acceptance were the most significant factors of achievement of adaptive skills in general, as well as of social, conceptual and prаctical skills for respondents with visual impairments. Based on the research results it is possible to give recommendations for creating the intervention plan for acquisition of adaptive skills with the purpose of accomplishing the independent functioning and social integration of persons with visual impairment.

Modeliranje procesa odsumporavanja gasova unošenjem sprašenog sorbenta u ložište energetskog kotla na ugljeni prah

Modelling of flue gas desulfurization process by sorbent injection into the pulverized coal-fired utility boiler furnace.

Ekološki problemi prilikom pretvaranja energije sadržane u uglju u električnu energiju su od izuzetnog značaja i posvećuje im se posebna pažnja. Pre preduzimanja konkretnih mera na unapređenju postojećih postrojenja, ili prilikom planiranja i izgradnje novih potrebno je izvesti detaljne analize, kako tehno-ekonomske, tako i analize uticaja na životnu sredinu. Sredinom prošlog veka otpočeo je ubrzan razvoj računara, uz istovremeno pojeftinjenje i dostupnost krajnjem korisniku, a 21. vek je stoleće koje će obeležiti i već obeležavaju značajne promene u strukturi računara, mogućnostima i upotrebi...

Environmental problems during energy conversion from coal into electric power are of great importance and must be addressed as such. Before undertaking measures to improve existing utility boilers, or during planning and building new plants, detailed analysis are required, considering both techno-economic and the environmental issues. During the middle of the last century a rapid development of computers started, and at the same time computers became affordable and available to the end user...

Procena veka strukturalnih elemenata vazduhoplova do pojave inicijalnih oštećenja

Fatigue life estimation of aircraft structural components up to crack initiation

Predmet doktorske disertacije je proučavanje i uspostavljanje celovitih proračunskih procedura za procenu veka strukturalnih elemenata avionskih konstrukcija izloženih cikličnim opterećenjima konstantne amplitude i stepenastim spektrom opterećenja. Tokom prethodnih godina značajna istraživanja su usmerena na razvoj numeričkih metoda vezano za procenu veka složenih konstrukcija izloženih cikličnim opterećenjima. Kada se radi o avionskim konstrukcijama po pravilu ukupni vek strukture aviona je podeljen u dve faze i to: (1) Do pojave inicijalnih oštećenja i (2) U prisustvu inicijalnih oštećenja u vidu prskotina.Kada se radi o vitalnim elementima kod avionskih konstrukcija čiji otkaz može ugroziti bezbednost leta tada se njihovo dimenzionisanje primarno bazira na principima ponašanja i procene veka do pojave inicijalnih oštećenja. U disertaciji će pažnja upravo biti usmerena na uspostavljanje proračunskih metoda/procedura i odgovarajućeg softvera za procenu veka do pojave inicijalnih oštećenja, primarno kod strukturalnih elemenata avionskih konstrukcija – tipa metalne konstrukcije pod dejstvom cikličnih opterećenja konstantne amplitude i spektra opterećenja. Uspostavljene metode/procedure za procenu veka elemenata konstukcija do pojave inicijalnih oštećenja će biti eksperimentalno verifikovane. Avionske konstrukcije su tokom eksploatacije izložene dejstvu cikličnih opterećenja kako konstantne amplitude tako i spektra opterećenja. Spektar opterećenja se po pravilu definiše na bazi ispitivanja u letu ili u skladu sa preporukama za određene kategorije aviona.. Za procenu veka do pojave inicijalnih oštećenja potrebno je definisati kritične zone potencijalnih otkaza na konstrukciji. Potencijalno kritične zone elemenata i sklopova konstrukcija aviona su po pravilu zone koncentracije napona i iste se određuju primenom Metode Konačnih Elemenata (MKE). U ovim zonama pri zamoru se po pravilu javljaju inicijalne prskotine. Za određivanje broja ciklusa opterećenja ili pak blokova opterećenja koriste se različiti kriterijumi poput Coffin-a, Manson-Halforda i drugih. U cilju verifikacije proračunskih metoda za procenu veka do pojave inicijalnih oštećenja biće izvršena i odgovarajuća ispitivanja na zamor. Procena veka do pojave inicijalnih oštećenja će se sprovesti za realni “stepenasti” spektar opterećenja aviona. Ovde će se identifikovati uticaj svakog nivoa opterećenja spektra u okviru bloka na ukupno oštećenje. Ova proračunska procena će biti upoređena sa sopstvenim eksperimentalnim rezultatima koja će biti sprovedena u okviru ovih istraživanja. Istrživanja u disertaciji treba da pruže podlogu za definisanje novih ili dopunu i potvrđivanje već postojećih zakonitosti i uticajnih faktora u pogledu pojave inicijalnih oštećenja u elementima konstrukcija tipa letelica uključivši i procene veka pod dejstvom reprezentativnog spektra opterećenja kod avionskih konstrukcija.

The subject of doctoral dissertation is research into domain fatigue life estimations of aircraft structural components under cyclic loads of constant amplitude and load spectrum. During previous decades primary attention has been focused to develop of computational methods in domain fatigue life estimations of aircraft structural components. Total fatigue life of aircraft structural elements can be devided ino two phasis: (1) initial fatigue life esrimation and (2) residual fatigue life estimation of structural elements with initial cracks. In practical aircraft design of structures, in which damage of its structural components can to course catastrophic failure, design of its vital structural components is based on initial fatigue life estimation of aircraft structural components. In this thesis special attention is focused to developing computatiom methods/procedures and corresfonding softwares for fatigue life estimations up to crack initiation, primary to metal aircraft structural elements under cyclic loads with constant amplitude and load spectrum. Developed comptation methods/procedures with respects to initial fatigue life damages are compared with experimental results. Aircraft structures during exploitation are exposed to cyclic loads with constant amplitude and load spectrum. In principal load spectrum is defined using aircraft flights in accordance recomandations for various aircraft categories. Potential critical zones of aircraft structures are zones of stress concentrations and these zones are determined in this study using Finite Element Method (FEM). In these zones during fatigue loadings in principal initial crack will be occurred. For determination the numer of cycles or number of load bloacks up to crack initiation can be used various criterions such as Coffin, Manson-Halford etc. To verify considered computation methods/procedures for initial fatigue life estimations here will be the corresponding fatigue tests included. Initial fatigue life estimations is realized for real “levels” load spectrum. Here will be identify the influence of each load levels in spectrum od block to overall damages. This computation procedure is compared with own experimental fatigue tests. Investigations in this thesis need to support for defining a new or addition and verification of existing design rules and the influenced factors in domain of crack initiation in structural elements of the flight structures including and life estimations under representative load spectrum for aircraft structures.

Metodologija integralne analize i optimizacije aerodinamičkih površina vazduhoplovnih konstrukcija

Methodology of integral analysis and optimization of aircraft structures aerodynamic surfaces

Predstavljeni su integralni procesi projektovanja, numeričkog proračuna i optimizacije tri različite geometrije. Izvedene su ravanske analize opstrujavanja vetroturbine sa vertikalnom osom obrtanja numeričkim modelima različitim po fizičkim osnovama i složenosti implementacije. Izvršene su analize osetljivosti parametara i formirane su odgovarajuće poluempirijske zavisnosti optimalnog radnog režima vetroturbine i popravnog faktora kojim je moguće korigovati rezultate ravanske analize. Sprovedena su dva nezavisna postupka optimizacije rojem čestica parametara vetroturbine, jednokriterijumski i višekriterijumski. Napisana je funkcija za sprovođenje višekriterijumske optimizacije i pronalaženje Pareto skupa optimalnih vrednosti. Razvijena je metodologija analize vetroturbine kojom se vrši simulacija njenog realnog rada na terenu pri izrazito promenljivim brzinama vetra. Na primeru ravanskog strujanja kroz linearnu kaskadu definisana je i validirana odgovarajuća numerička postavka kojom se mogu proceniti performanse kaskade u opsegu okozvučnih radnih režima. Formiran je skript za generisanje proračunske mreže oko modela profila po čijoj gornjaci je raspoređen određeni broj mlazeva kojima je moguće vršiti aktivno upravljanje graničnim slojem. Napisane su funkcije za određivanje mesta odvajanja strujanja i aktivaciju odgovarajućih mlazeva. Izvršena je procena performansi kaskade uvođenjem veštačkih neuronskih mreža. Ispitivane su neuronske mreže različitih karakteristika, koje su potom trenirane i testirane. Numerički je razmatrano prostorno opstrujavanje krila promenljivih granica u okozvučnom režimu. Napisane su funkcije za promenu položaja krutih granica (mahanje i propinjanje krila) i deformaciju granica u skladu sa aerodinamičkim opterećenjima (čisto savijanje i uvijanje) kroz spregu strukturnog modela sa proračunom strujnog polja. Ispitivana je mogućnost pasivnog upravljanja strujnim poljem i izvršena su dva postupka optimizacije kombinacije parametara krila kojima bi se, za zadati režim krstarenja i pri čistom uvijanju, dobila najviša vrednost finese ili koeficijenta uzgona krila.

Integral processes of design, computation and optimization for three different geometries are presented. Two-dimensional analyses of fluid flow around vertical axis wind turbines have been performed with the use of numerical models of different physical basis and complexity. Parameter sensitivity analyses have been conducted and necessary semi- empirical relations concerning optimal working regime and a coefficient that enables a correction of the planar analyses have been defined. Two independent optimizations have been performed, single- and multi-objective, by particle swarm optimization method. A function for performing a multi-objective optimization and finding Pareto set has been written. Analysis methodology that enables the simulation of a vertical axis wind turbine field test under time varying wind conditions has been developed. In the investigation into planar fluid flow through linear cascades, a suitable numerical setting for the evaluation of the cascade performances for a range of transonic regimes has been defined and validated. A script for the generation of computational grids around a profile with a certain number of jets positioned along its upper surface, which can be used for boundary layer control, has been written. Functions for determination of the separation point and jet activation have been written. An assessment of the cascade performances has been done by artificial neural networks. Different neural networks have firstly been investigated, and then trained and tested. A numerical investigation of the three-dimensional fluid flow around a wing of changeable boundaries under transonic conditions has been performed. Functions that define the change in the position of rigid boundaries (flapping and feathering) and deformable boundaries under aerodynamic loads (bending and torsion) through fluid- structure interaction have been written. A possibility of passive control of the fluid flow around the wing has been investigated and two optimizations of the longitudinal wing characteristics have been performed in order to obtain the optimal lift-to-drag-ratio or lift coefficient for a given cruising flight regime.

Istraživanje procesa upravljanja proizvodnim ciklusom složenog proizvoda

Investigation of the production cycle management process of a complex product

U radu je prikazano istraživanje procesa upravljanja proizvodnim ciklusom složenog proizvoda i dati su odgovori na pitanja i dileme koji su aktuelni u naučnoj i stručnoj javnosti duži niz godina. Analizom naučnih i stručnih dostignuća uočene su nedoumice, nejasnoće i otvorena pitanja vezana za teoriju proizvodnih ciklusa. Na osnovu toga definisana je istraživačka platforma, polazne hipoteze, plan istraživanja i struktura disertacije. Sa jedne strane, nametnulo se pitanje validnosti postojećih rešenja, relacija i modela, a sa druge strane, istraživanje novih i njihova provera u praksi. U fokusu istraživanja nalazi se složen proizvod koji predstavlja generator svih zbivanja unutar i izvan poslovno-proizvodnih sistema. Razvijeni su teorijski modeli za opis strukture složenog proizvoda koji predstavljaju osnovu za definisanje ostalih modela: za proračun količina proizvodnih faza; optimizaciju proizvodne serije; proračun tehnoloških i projektovanje proizvodnih ciklusa na nivou tehnološke operacije, proizvodne faze i složenog proizvoda; angažovanje obrtnih sredstava i procenu kvaliteta projektovanih rešenja pomoću odgovarajućih pokazatelja protočnosti. Eksperimentalni deo istraživanja sproveden je u Kompaniji "Sloboda" Čačak gde su verifikovani svi razvijeni modeli i softverska rešenja u uslovima serijske ponavljajuće proizvodnje sa prekidnim tokom tehnološkog procesa. Proizvodnju karakteriše globalizacija poslovanja, veliki broj složenih proizvoda, raznovrsne tehnologije i oprema, viševarijantna tehnološka rešenja i ugradnja istih delova u više različitih proizvoda. Korist od istraživanja je višestruka, kako u teorijskom tako i u praktičnom smislu, jer je omogućena primena teorijskih modela u raznovrsnim uslovima proizvodnje i poslovanja. Aktuelnost, širina i značaj teme kao i postignuti rezultati daju dobru osnovu za dalja istraživanja u ovoj oblasti.

The work presents the investigation of the production cycle management process of a complex product, providing answers to the questions and dilemmas that have been current in professional community for a number of years. The analysis of scientific and professional achievements pointed to the doubts, uncertainties and open issues related to the theory of production cycles. Using those findings, the investigation platform, starting hypotheses, plan of investigation and doctoral dissertation structure were all defined. On one hand, the question of the validity of existing solutions, relations and models was raised and, on the other hand, the investigation of new ones and their testing in practice. The focus of investigation is a complex product representing the generator of all activities inside and outside of the business-production systems. Theoretical models were developed for describing the complex product structure, generating the basis for defining the other models: for calculating the amount of production cycles, production batch optimization, calculating technological and production cycle design at the level of technological operations, production cycle and complex product; engagement of working capitals and evaluation of designed solutions using the corresponding flow indicators. The experimental part of the investigation was conducted at “Sloboda” Company Čačak, where all developed models and software solutions were verified under conditions of series, repeating production with an interrupting technological process flow. Production is characterized by the globalization of operating business, a large number of complex products, a variety of technologies and equipment, multi-variety technological solutions and installment of the same parts into a number of different products. The benefit of this investigation is multiple, in both theoretical and practical respect, because the application of theoretical models is enabled in various production and business operating conditions. Actuality, breadth and significance of the theme as well as the achieved results provide a solid basis for further investigations in this area.

Učestalost pothranjenosti i nedostatka vitamina D kod bolesnika sa limfoproliferativnim oboljenjima i njihov uticaj na ishod bolesti

Prevalence of malnutrition and deficiency of vitamin d in patients with lymphoproliferative diseases and their influence on disease outcome

Uvod: Pothranjenost je česta prilikom dijagnoze malignih bolesti, uključujući i limfoproliferativne bolesti (LPB). Serumska vrednost vitamina D je niska kod većine bolesnika sa malignim i hroničnim bolestima. Ova dva parametra mogu da utiču na ishod lečenja limfoproliferativnih bolesti i preživljavanje. Cilj: Određivanje učestalosti pothranjenosti i nedostatka vitamina D kod bolesnika sa LPB i njihov uticaj na terapijski odgovor i preživljavanje unutar jedne godine. Metodologija: Istraživanje je obuhvatilo 153 bolesnika sa LPB lečenih na Klinici za hematologiju Kliničkog centra Srbije u periodu od januara 2014. do septembra 2016. Uključeno je 70 (45,8%) bolesnika sa difuznim B krupnoćelijskim limfomom (DBKL), 20 (13,1%) sa folikularnim limfomom (FL), 21(13,7%) sa hroničnom limfocitnom leukemijom (HLL), 22 (14,4%) sa Hodgkinovim limfomom (HL) i 20 (13,1%) sa multiplim mijelomom (MM). Isključeni su bolesnici koji su imali loše funkcionalno stanje po Eastern Cooperative Oncology group scale - ECOG ˃3. Opšti podaci su dobijeni iz istorija bolesti, uključujući podatke o telesnoj težini, visini i gubitku u telesnoj težini pre lečenja i komorbiditetima. Komorbiditetni indeks je procenjivan na osnovu kumulativnog komorbiditetinog indeksa (CIRS) i Karlsonovog komorbiditetnog indeksa (CCI). Pothranjenost je određena prema tri upitnika Nutritional risk screening 2002 (NRS 2002), Mini nutritional assessment (MNA) i indeksa telesne mase (ITM). U okviru rutinskih biohemjskih analiza rađena je vrednost serumske laktat dehidrogenaze (LDH). Vrednost serumskog 25(OH) vitamina D određivana je do 5 dana pre započinjanja lečenja, hemiluminiscentnom metodom na imunoanalizatoru Beckman Access 2, pomoću paramegnetnih partikula. Na završetku lečenja rađena je evaluacija terapijskog odgovora. Povoljan terapijski odgovor (PTO) podrazumevao je kompletnu ili parcijalnu remisiju a nepovoljan stabilnu ili progresivnu bolest (NTO). Pod progresijom se podrazumeva relaps bolesti ili smrtni ishod. Medijana praćenja bolesnika je iznosila 38 (2-53) meseci. Rezultati: Uključeno je 69 (45,1%) žena i 84 (54,9%) muškaraca, prosečne starosti 57,2± 15,6 godina. Nađeno je da je 42,0% osoba sa limfoproliferativnim oboljenjem bilo pothranjeno prema MNA upitniku, 35,9% prema NRS 2002 i 10,5% prema ITM. Najviše pothranjenih bolesnika pre lečenja bilo je u grupi bolesnika sa DBKL i HL. Pothranjeni bolesnici su bili lošijeg funkcionalnog stanja prema ECOG skali i imali su češće infiltraciju gastrointestinalnog trakta. Nije bilo razlike u postizanju TO kod pothranjenih i nepothranjenih. Progresija bolesti tokom praćenja bila je češća kod potranjenih prema ITM. Prosečna vrednost 25 (OH) vitamina D iznosila je 34,4 ± 13,6 nmol/L i nije se razlikovala među analiziranim grupama. Izrazito težak nedostatk 25(OH) vitamina D nađen je kod 62% pothranjenih bolesnika prema ITM. Remisija je bila značajno češća kod bolesnika sa 25(OH) vitaminom D ≥ 25 nmol/L, progresija kod bolesnika sa 25(OH) vitaminom D ˂ 25 nmol/L. Serumske vrednosti 25(OH) vitamina D i laktat dehidrogenaze (LDH) pre lečenja su nezavisni faktori PTO. Pol, LDH, ECOG i CIRS ≥ 3 su nezavisni faktori jednogodišnjeg preživljavanja. Zaključak: Pothranjenost je nađena u preko trećine bolesnika sa LPB, dok je vrednost 25(OH) vitamina D bila snižena kod svih analiziranih grupa LPB. Pothranjenost nije utičala na postizanje TO i preživljavanje, dok je izrazit nedostatak 25(OH) vitamina D bio značajan za postizanje remisije i jednogodišnje preživljavanje osoba sa LPB.

Introduction: Malnutrition is frequent in malignant diseases, including lymphoproliferative diseases (LPD). Vitamin D deficiency is also frequent in many chronic and malignant diseases. These to parameters can influence terapeutic response and survival. Aim: To assess frequency of malnutrition and 25(OH) vitamin D deficiency in lymphoproliferative disorders (LPD) and their influence on terapeutic responce and survival within one year. Methdology: This study has included 153 patients treated at Clinic for hematology, Clinical center of Serbia between january 2014. and september 2016. It included 70 (45,8%) patients with diffuse large B cell lymphoma (DLBCL), 20 (13,1%) with follicular lymphoma (FL), 21(13,7%) with chronic lymphocitic leukemia (CLL), 22 (14,4%) with Hodgkin lymphoma (HL) and 20 (13,1%) with multiple myeloma (MM). Patients with worse performance status according Eastern Cooperative Oncology group scale - ECOG ˃3 were excluded from the study. General data were taken from medical hystories, including body weight and height, weight loss befor treatment and comorbidities. Comorbidity was assessed using cumulative index for comorbidities (CIRS) and Carlson comorbidity index (CCI). Malnutrition was assessed using: Nutritional risk screening 2002 (NRS 2002), Mini nutritional assessment (MNA) and body mass index (BMI). Serum lactat dehydrogenese (LDH) value was rutinely assessed in context of biochemical analyses. The value of serum 25(OH) vitamina D was assesed until 5 days before treatment using chemiluminiscent method at the Beckman immunoassay Access 2 analyser, with paramagnetic particules. At the end of treatment terapy response was evaluated. Favourable response (FR) was assigned to patients who have achieved complete or partial remission, and unfavourable response (UR) to patients with stable and progressive disease, relaps or death. Median follow up was 38 (2-53) months. Results: Study incuded 69 (45,1%) women and 84 (54,9%) men, average age 57,2± 15,6 years. It was found that 42,0% patients with LPD had malnutrition according to MNA assesment, 35,9% according to NRS 2002 and 10,5% by using BMI. Patients with DLBCL and HL had the most frequent malnutrion compaired with other groups. Malnurished patients had worse performance status according ECOG and more frequent infiltratin of gastrointestinal tract. Malnutrition did not affect terapeutic response. Progressin of the disease was more frequent in patients with low BMI. Average 25 (OH) vitamin D concentration was 34,4 ± 13,6 nmol/L and no statistical significant difference was determined between examined groups. Severe 25(OH) vitamin D deficiency was found in 62% patients according BMI. Remission was more frequent in patients with serum 25(OH) vitamin D ≥25 nmol/L, and progression in patients with 25(OH) vitamin D ˂ 25 nmol/L. Serum 25(OH) vitamin D and laktat dehydrogenaze (LDH) before treatment were indipendent factors for FR. Sex, LDH, ECOG and CIRS ≥ 3 were indipendent factors for survival within one year. Conclusion: Malnutrition was found in over one third of patients with LPD, serum 25(OH) vitamin D was deficient in all analysed patients. Malnutrition did not influence terapeutic response, but severe 25(OH) vitamin D deficiency influence both remission and survival.

Optimizacija putanje alata pri obradi skulptorskih površina glodanjem

Tool path optimization in sculptured surface milling

Razvoj obradnih sistema nove generacije i super brzih personalnih računara je doprineo sve češćoj upotrebi mašinskih delova sa skulptorskim površinama u inženjerstvu. Razvijeni postupci obrade skulptorskih površina loptastim glodalom su bili polazna osnova za formiranje analitičkih modela za analizu i optimizaciju projektovane putanje alata što predstavlja i osnovni cilj istraživanja u ovoj disertaciji. Analizom mogućnosti komercijalnih CAD/CAM sistema sa stanovišta obrade skulptorskih površina glodanjem su uočeni nedostaci istih čime je ukazano na mogući prostor za poboljšanja i kvalitetnija rešenja. Sistematizovanim pregledom parametarskog opisa različitih tipova krivih i površina i odgovarajućim diferencijalnim računom nad njima je stvorena osnova za implementaciju istih u razvijenom softverskom sistemu. Istraživanjem je takođe, obuhvaćena izgradnja različitih modela za optimizaciju procesa obrade skulptorskih površina baziranih na različitim kriterijumima optimizacije kao što su: maksimalna hrapavost obrađene površine, sile rezanja i ravnomernost hrapavosti obrađene površine. Zbog nepostojanja podataka za usvojenu kombinaciju materijala i geometrije alata i meterijala pripremka razvijen je mehanistički model za predikciju komponenata sile glodanja koji je podrazumevao eksperimentalno određivanje skupa koeficijenata rezanja. Za ovako razvijene modele u disertaciji je razvijen off-line metod višekriterijumske optimizacije putanje alata na bazi učitanih CAD modela izratka i pripremka. Metodi su implementirani u okviru softverskog rešenja koje omogućuje automatsko/interaktivno projektovanje tehnologije obrade za NUMA koja od korisnika ne zahteva veliko iskustvo u CNC tehnologiji. Mašinskom obradom delova na bazi upravljačkih kodova dobijenih iz razvijene aplikacije pokazan je kvalitet projektovanog sistema za proces off-line optimizacije putanje alata. Metrološkom analizom na NUMM je pokazano da je obrada izvršena u okviru dozvoljenog odstupanja čime je potvrđena tačnost generisanja tačaka lokacije alata pomoću razvijenih metoda.

The development of new generation manufacturing systems and super fast personal computers contributed to an increased use of mechanical parts with sculptured surfaces in engineering. The methods developed so far for machining of sculptured surfaces with ball end mill were used as the basis for constructing analytical models for analysis and optimization of the projected tool path, which represents the main research goal of this thesis. The commercial CAD/CAM system analysis of machining capabilities of sculptural surfaces by milling provided more insight into its limitations, pointing towards possible areas for improvement and finding more appropriate solutions. Using a systematic exploration of parametric descriptions for different types of curves and surfaces, and applying appropriate differential calculations, the basis for their implementation was created in the developed software system. The research also included the construction of different models for machining optimization of sculptural surfaces, based on various optimization criteria such as: maximum surface roughness, cutting forces and uniformity of surface roughness. A mechanistic model for the prediction of cutting force components, which included experimental determination of a set of cutting coefficients, was developed due to the lack of existing data for the adopted combination of material and tool geometry, as well as the material of the workpiece. For these models, an off-line method was developed for multi-criteria tool path optimization based on the loaded CAD models of the machined part and the workpiece. These methods have been implemented in a software application which enables an automatic/interactive design of manufacturing technology for a numerical control machine which requires very little user experience in CNC technology. The quality and reliability of the developed system for off-line tool path optimization was demonstrated by machining parts using the control code generated by the developed software application. Metrological analysis using a coordinate-measuring machine was used to verify that the machining was performed within the specified tolerance, thereby confirming the accuracy of generating cutter tool path using the methods developed in this thesis.

Aktivno i aktivno-pasivno prigušenje vibracija strukturalnih elemenata vazduhoplova

Active and semi-active vibration damping of aircraft structural elements

Ova doktorska disertacija bavi se razvojem sistema aktivnog i aktivno-pasivnog prigušenja vibracija strukturalnih elemenata vazduhoplova. Postupak razvoja sistema je podrazumevao razvijanje matematičkog modela aktivne strukture (strukturalni element sa senzorskom i aktuatorskom platformom) sa ciljem utvrđivanja njihovog uticaja na dinamičke karakteristike osnovnog strukturalnog elementa. Problem je definisan metodom konačnih elemenata bazirane na teoriji smicanja trećeg reda. Konstitutivne jednačine i veza između pomeranja i deformacije su linearne. U daljem radu, predstavljen je problem određivanja optimalnih položaja i orijentacija aktuatora i senzora, kao i njihov uticaj na karakteristike upravljivosti i osmotrivosti. Predstavljen je teorijski koncept upravljanja sistemima u povratnoj sprezi, kriterijumi stabilnosti i uticaj kašnjenja upravljačkog signala na efikasnost rada sistema aktivnog prigušenja vibracija. Sintezom metoda konačnih elemenata i optimizacije rojem čestica uz primenu definisanih kriterijuma optimizacije, izvršena je optimizacija položaja i orijentacije piezoelektričnog (PZT) aktuatora i mernih traka (Wheatstone-ovog mosta) kao senzorske platforme na strukturalnom elementu vazduhoplova (pravougaona aluminijumska ploča, dimenzija 280x200x1 mm3). Dobijeni numerički rezultati bili su ulazni podaci u procesu projektovanja i razvoja upravljačkog sistema (kontrolera) sa jednim-ulazom-jednim-izlazom zasnovanom na strategiji povratne sprege sa proporcionalno-integralno-diferencijalnim (PID) algoritmom upravljanja. U daljem radu, nakon realizacije kontrolera, izvršena je eksperimentalna verifikacija sistema aktivnog prigušenja vibracija. Verifikacija je podrazumevala poređenje eksperimentalnih i numeričkih rezultata, uticaj aktivnog upravljanja na koeficijente prigušenja aktivne strukture, poređenje performansi sistema sa aspekta različitih algoritama upravljanja (PID, PD i PI), kao i uticaj koeficijenata pojačanja proporcionalnog, integralnog i diferencijalnog dejstva na upravljivost i stabilnost razvijenog sistema. Utvrđivanje efikasnosti i upravljivosti sistema aktivnog prigušenja vibracija je izvršeno za slučajeve slobodnih i prinudnih pobuda sistema.

This doctoral dissertation deals with development of active and semi-active vibration reduction system on aircraft structural elements. In the development procedure mathematical model of active structure (structural element with sensor and actuator platform) is developed with the aim to identify the effects in dynamic characteristics of basic structural element. The problem is formulated using the finite element method based on the third order shear deformation theory. Constitutive equations and the strain - displacement relations are linear. In further work, the problem of determination of optimal positions and actuator and sensor orientation is presented and also their effects on system controllability and observability characteristics are defined. Theoretical concept of control in feedback system, criterions of stability and influences of control signal time delay on vibration reduction system effectiveness are presented. The integration of finite element method and particle swarm optimization using defined optimization criteria, the optimization of position and orientation is performed for piezoelectric (PZT) actuator and strain gages (Wheatstone full bridge) sensor platform on aircraft structural element (rectangular aluminum plate, dimensions 280x200x1 mm3). The obtained numerical results were the input data in design and development process of single-input-single-output feedback controller based on proportional-integral- derivative (PID) control algoritham. In further work, after the implementation of the controller, an experimental verification of the active damping vibration system is carried out. The verification included: the comparison of experimental and numerical results, the influence of active controlling on active structure damping coefficient, the comparison of system performances in terms of different control algorithms (PID, PD, PI) and also the influence of the coefficient of amplification of proportional, integral and derivative effect on controllability and stability of the developed system. Establishing the efficiency and controllability of active damping vibration system was carried out in case of free and forced system excitation.

Dužnost obaveštavanja pri zaključenju ugovora

Precontractual duty to inform

Poslednjih decenija uporednopravnu naučnu javnost posebno intrigira pitanje da li pri zaključenju ugovora postoji dužnost jedne strane da obavesti drugu o okolnostima koje su od odlučujućeg značaja za donošenje odluke o zaključenju ugovora i u onim slučajevima kada takva dužnost nije izričito predviđena zakonom. Obimnost razmera koje je doseglo istraživanje o tom pravnom problemu u uporednom pravu presudno je uticalo na to da predmet ove doktorske disertacije bude upravo istraživanje takve (opšte) predugovorne dužnosti obaveštavanja. U radu se pokazuje da su primarni problemi sa kojima se pravnici, teoretičari i praktičari, suočavaju kada je reč o predugovornoj dužnosti obaveštavanja opšteg karaktera njena problematična fundiranost i praktična neodređenost. Gotovo da ne postoji pravni sistem koji sadrži normu kojom se budućim saugovaračima na opšti način nameće dužnost obaveštavanja, a tamo se to izuzetno čini, takva norma datira tek odnedavno. Ona nije predviđena ni u našem pravu. Iz tih razloga se, nakon kratke analize prirode, terminološkog određenja i funkcije predugovorne dužnosti obaveštavanja, u ovom radu pristupa analizi drugih ustanova čiji je cilj zaštita volje saugovarača i očuvanje pravične ugovorne procedure, kako bi se utvrdilo da li njihovo uređenje i primena u praksi svedoče i o postojanju takve predugovorne dužnosti obaveštavanja u jednom pravnom sistemu. Njihova analiza i predložena rešenja u uporednom pravu biće od nemerljive koristi u utvrđivanju uslova u kojima nastaje dužnost obaveštavanja. Važno je pomenuti da je istraživanje pojma, osnova, prirode, obima, objekta i drugih pitanja koja se postavljaju kada je reč o opštoj predugovornoj dužnosti obaveštavanja dodatno otežala činjenica da se stavovi o njoj bitno razlikuju među pravnim sistemima. To je, s jedne strane, učinilo traganje za odgovorima i iznošenje zaključaka donekle komplikovanijim zadatkom, ali je, s druge strane, obogatilo istraživanje, omogućivši da se problem sagleda iz različitih uglova i na pravi način shvati sva problematičnost ovog instituta.

In recent decades, lawyers in comparative law have been very much intrigued by the question whether one party is under a duty to inform the other of facts which may have a decisive effect on its decision to conclude the contract even in cases where such a duty is not explicitly provided for by law. The noticeable importance which has been given to this particular legal issue has been the main reason why we decided to perform a thorough research about such (general) precontractual duty to inform. This doctoral dissertation shows that, when it comes to the general precontractual duty to inform, the main problems with which lawyers, theoreticians as well as practitioners, are faced are its problematic legal foundation and practical indeterminacy. There is almost no legal system which provides for a norm that explicitely imposes on the future contracting parties a general duty to inform, and the rare systems which do provide for it, have only recently implemented it. Serbian law does not provide for it as well. For these reasons, after a brief analysis of the nature, terminological determination and the function of the precontractual duty to inform, it seemed necessary to analyze some other legal institutes aimed at protecting the will of the parties and preserving a fair contract procedure, in order to determine whether these rules and their application can indirectly serve as a proof of the existence of such precontractual duty in one legal system. This analysis, as well as the analysis of the proposed solutions in comparative law, has been of great importance in determining the necessary preconditions of the precontractual duty to inform. It is also important to mention that the research on the notion, legal basis, nature, scope, object of the precontractual duty to inform has also been aggravated by the fact that there are significantly different views on the precontractual duty to inform among different legal systems. This has, on the one hand, made our search for answers and general conclusions a somewhat more complicated task, but, on the other hand, it has enriched our research, allowing the problem to be looked at from different angles and allowing us to properly understand all the problems of this institute.

Autobiografski fragmenti u srpskim spisima 20. veka

Autobiografski fragmenti u srpskim spisima 20. veka

Problem autobiografije i autobiografskog teksta u srpskoj književnosti srednjeg veka kompleksan je i u nauci nedovoljno istražen. Iako interesovanje za autobiografske tekstove stare srpske književnosti nije novo, dosadašnja bavljenja ovom temom imala su za cilj samo da prikupe i delimično opišu te tekstove, bez pokušaja njihovog sistematskog sagledavanja i tumačenja u kontekstu srpske i vizantijske književne tradicije, a gotovo uvek bez odgovarajuće teorijske argumentacije. Definišući autobiografiju, savremene teorije u prvi plan stavljaju pojmove identiteta, individualnosti i subjektiviteta. Ovi pojmovi, međutim, zahtevaju temeljno preispitivanje kada je reč o srednjem veku, koji nije poznavao individualnost u današnjem smislu reči. Štaviše, srednji vek suočava nas sa individuumom koji se plaši svoje originalnosti, koji se boji da bude ,,on sam“. Otuda je, prema srednjovekovnom pogledu na svet, pisac samo ,,instrument“, produžena ruka Boga; on je stvaralac koji će sve dobro, tačno i istinito pripisati dejstvu Duha, a svoje autorstvo priznati jedino u odstupanjima i pogreškama. Topos skromnosti kojim srednjovekovni pisci sebe određuju kao “grešne“, “nedovoljne“, “nedostojne“, “poslednje od svih“, kojim priznaju svoje neznanje i nesposobnost da pišu o određenoj temi, konstituisao se najpre kao izraz monaške smernosti, da bi se u HIV i XV veku ovo opšte mesto zadržalo kao obična “dekoracija književnog karaktera“. Ipak, iako je za čoveka srednjeg veka originalnost bila greh taštine, to ne znači da srednjovekovni umetnici nisu bili sposobni da stvore originalna dela, niti da su književna dela nastala u epohi srednjeg veka lišena osobenosti i kreativnog pristupa. Uprkos tome što srednjovekovni autori nisu težili sopstvenom izrazu, već su sledili tradiciju ranije formiranu u odgovarajućem žanru, ipak možemo govoriti o njihovom individualnom stilu. Individualnost umetnika ogledala se, uglavnom, u inventivnosti s kojom je pisac pristupao nasleđenim navikama i u oplemenjivanju tradicionalnih postupaka. Jedna od osnovnih pretpostavki našeg istraživanja bila je da u epohi srednjeg veka socijalni identitet gotovo u potpunosti potiskuje lični identitet, te da je srednjovekovni čovek bio sveden na funkciju koju je imao u društvu, odnosno, da se pravo na pisanje autobiografije u srednjem veku zasniva na temelju socijalno priznate važnosti. Prihvatili smo, pri tom, mišljenje većine izučavalaca da je za srednjovekovlje najprikladniji pojam ,,kulturne figure“, kojim su označeni tzv. idealni tipovi ljudske egzistencije, a koji se, između ostalog, iskazuju u jeziku književnosti i pismenosti onog vremena. Imajući u vidu činjenicu da poetikom srednjovekovne književnosti dominira načelo žanra, a ne načelo autorstva, te da je upravo žanr najznačajniji faktor koji određuje šta će pisac reći o sebi i o svom životu, tragali smo za autobiografskim fragmentima u poveljama, poslanicama, zapisima i natpisima, i žitijima iz XIV veka. Budući da je osnovna karakteristika srednjovekovne autobiografske književnosti fragmentarnost (podaci koje autor ostavlja o sebi rasuti su u tekstovima različitih žanrova) jedan od osnovnih ciljeva našeg istraživanja bio je da se utvrdi kakva je veza autobiografskog fragmenta s glavnim tekstom. Takođe, kao svojevrstan autobiografski postupak, a u skladu s poetičkim načelima srednjovekovne književnosti, analizirali smo svaku inovativnu i originalnu upotrebu opštih mesta i biblijskih citata, ukazujući na široke mogućnosti uvođenja originalnog sadržaja u zadate obrasce. U naučnoj literaturi posvećenoj delima srpske srednjovekovne književnosti pojedinim tekstovima 14. veka pripisan je atribut ,,autobiografskog dela“, dok su neki čak označeni kao ,,prave autobiografije“ (npr. Ulijarska povelja pripisana kralju Milutinu i Reč Dušanova uz Zakonik). U nekim slučajevima, međutim, takvo atribuiranje je potpuno neopravdano, pa smo u radu pokušali revalorizovati uvrežena mišljenja. Konačno, jedan od ciljeva našeg istraživanja bio je da ustanovimo šta je osnovna funkcija autobiografskih fragmenata u delima srpske srednjovekovne književnosti: čuvanje od zaborava, oživljavanje prošlosti, ili, pak, piščevo predstavljanje sopstvenog religioznog i duhovnog razvoja? U svakom slučaju, na primeru srpskih spisa XIV veka pokazuje se da se autobiografski princip ne mora shvatiti isključivo kao princip samoiskazivanja, već i kao odraz duha epohe u objektivnom svedočanstvu pojedinca.

The problem of autobiographies and autobiographical texts in the medieval Serbian literature is complex and has not been researched enough scientifically. Although the interest in autobiographical texts in the old Serbian literature is not new, prior dealings with this topic only aimed at collecting and partly describing those texts, without attempting to systematically consider and interpret them in the context of Serbian and Byzantine literary tradition. What’s more, they almost always lack appropriate theoretical argumentation. In their definition of autobiography, contemporary theories emphasize the notions of identity, individuality and subjectivity. However, these notions require a thorough reconsideration in relation to the Middle Ages, when individuality was not recognized in today's sense of the word. Moreover, the Middle Ages present us with the individual afraid of their originality, afraid of being “themselves”. Thus, according to the medieval view of the world, the writer is just an “instrument” – God’s extended arm; he is the creator who will ascribe everything good, correct and true to the act of the Holy Spirit. On the other hand, he will be recognized as the author only in alterations and mistakes. Medieval writers use the topos of modesty to define themselves as “sinful”, “inadequate”, “unworthy”, “last of all”, and to admit their ignorance and incompetence to write about a specific topic. At first, the topos was constituted as an expression of monastic meekness, but in the 14th and 15th century this commonplace remained as an ordinary “decoration of literary nature”. However, even with individuality being the sin of vanity for the medieval person, it means neither that medieval artists were incapable of creating original works nor that the literary works from the Middle Ages lack any distinctiveness and creative approach. Although medieval authors did not aspire to their own expression but followed earlier established traditions in corresponding genres, their individual style can still be a matter of discussion. The individuality of an artist was reflected mainly in his inventiveness which he used to approach inherited habits and in the refinement of traditional devices. One of the basic assumptions of this research was that the social identity almost completely suppresses the personal identity in the Middle Ages, and that the medieval person was reduced to the function they had in the society, that is, that the right to write an autobiography in the Middle Ages was based on socially recognized importance. In addition, the proposition of most researchers that “cultural figures” is the most appropriate term for the medieval period is acknowledged in the research. This term signifies ideal types of human existence, which are, among other aspects, expressed in the language of literature and literacy of this era. Bearing in mind the fact that the poetics of medieval literature is dominated by the principle of genre rather than the principle of authorship and that the genre is the crucial factor when determining what the writer is going to say about himself and his life, the research focused on autobiographical fragments in charters, epistles, inscriptions and epitaphs, and hagiographies from the 14th century. Since fragmentariness is the central feature of medieval autobiographical literature (the facts which author leaves about himself are scattered in texts belonging to different genres), one of the primary aims of this research is to establish the quality of the connection between autobiographical fragments and the main text. In addition, every innovative and original use of topoi and biblical quotations has been analyzed as a particular autobiographical device in accordance with the poetical principles of medieval literature, highlighting a range of possibilities for the introduction of original contents into the given patterns. In the scholarly researches dedicated to the works of medieval Serbian literature, certain texts from the 14th century have been described as “autobiographical works” while some have even been designated as “real autobiographies” (e.g., Ulijarska Charter ascribed to King Milutin and Dusan’s Reč uz Zakonik). However, in some cases, such attribution is completely unjustified so this research has tried to revalue prevailing opinions. Finally, one of the aims of this research is to establish the basic function of autobiographical fragments in medieval Serbian literature and see if they were used to preserve memory, resurrect the past or allow the writer to present his own religious and spiritual development? In every case, taking the Serbian writings from 14th century as examples, it is shown that the autobiographical principle does not have to be understood only as the principle of self-expression, but as the reflection of the spirit of an era in an individual’s objective testimony.

Ekološki efekti faza životnog ciklusa lučke-kontejnerske mehanizacije

Environmental impacts of life cycle stages of cargo-handling equipment

U disertaciji su analizirani ekološki efekti faza životnog ciklusa logističkog para mašina lučke-kontejnerske mehanizacije primenom metode „procene životnog ciklusa“ (LCA). Za ispitivanje izabrane su dve najzastupljenije mašine na lučkom-kontejnerskom terminalu: RTG dizalica i terminalski traktor. Metodom LCA izvršena je uporedna analiza ekološke efikasnosti savremenih modela hibridne i električne RTG dizalica sa konvencionalnom dizel RTGdizalicom. Korišćenjem navedene metode izvršena je i uporedna analiza ekološke efikasnosti hidrauličnog- hibridnog, električnog-hibridnog i električnog terminalskog traktora s konvencionalnim dizel terminalskim traktorom. U cilju kvalitetnog sagledavanja ekoloških efekata primene savremenih tehnologija kod RTG dizalica i terminalskih traktora, izvršena je podela životnog ciklusa na tri osnovne faze i jednu prateću fazu. Prema metodologiji LCA ispitani su ekološki efekti faza: „od kolevke do vrata“, „upotrebe i održavanja“ i „odlaganja i reciklaže“. Analizirani su i ekološki efekti prateće faze „od izvora od rezervoara“. Radi potpunosti studije izvršena je i „what if” analiza kojom je ispitan alternativni scenario snabdevanja električnom energijom E-RTG dizalice i električnog Terminalskog traktora iz sistema Elektroprivrede Srbije (EPS). Radi provere dobijenih rezultata sprovedena je analiza osetljivosti za referenti tok funkcionalne jedinice mašina logističkog para. Dobijeni rezultati klasifikovani su i karakterizovani preko najzastupljenijih metoda za procenu uticaja životnog ciklusa (LCIA). Izabrane su dve problemno orijentisane metode (CML 2001 i TRACI 2.1) i jedna štetno orijentisana metode (Ecoindicator 99). Sa ekološkog stanovišta utvrđena je tehnološka prevaziđenost konvencionalnih RTG dizalica i apsolutna opravdanost elektrifikacije RTG dizalica, bez obzira na izbor scenarija snabdevanja električnom energijom. Kod terminalskih traktora ekološki najefikasniji je električni terminalski traktor, ali su za isti identifikovana ograničenja koja proističu iz tehnologije litijumskih baterija. Utvrđeni su nepovoljni ekološki efekti litijumkih baterija u tri faze životnog ciklusa. Za električni terminalski traktor konstatovano je dovođenje u pitanje ekološke efikasnosti u slučajevima snabdevanja električnom energijom iz sistema EPS-a ili kada je električna energija u dominatnoj meri proizvedena u termoelektranama na koje koriste ugalj ili lignit.

The dissertation discusses environmental impacts of life cycle stages of cargo- handling equipments by using life cycle assessment (LCA) method. For the assessment two most common pieces of handling equipment found at port- container are chosen: RTG crane (Rubber-Tyred-Gantry crane) and Terminal tractor. By using comparative LCA an environmental efficiency of state-of-the-art models of hybrid and electric RTG cranes over conventional RTG crane is investigated. Using the same method comparative analysis of environmental efficiency of hydraulic-hybrid, electric-hybrid and electric terminal tractor versus conventional diesel tractor is conducted. In order to obtain valuable foresight of environmental effects of application of novel technologies for RTG cranes and terminal tractors, especially in regards of electrification the life cycle is divided into three basic stages and subsequent stage. According to the LCA technology the environmental impacts of following stages are investigated: “cradle-to-gate”, “use and maintenance” and “end-of-life”. The impacts of subsequent stage “well-to-tank” are also investigated. For the completenence of the study „what-if” analysis is conducted with alternative scenario of electricity supply of E-RTG and E-tractor with power grid mix from EPS (Electric Power Industry of Serbia). In order to provide ensures for the results the sensitivity analysis of reference flow of functional unit is done. The obtained results are classified and characterised according to most widespread methods of life cycle impact assessment. Тwo problem oriented methods are chosen (CML 2001 and TRACI 2.1) and one damage oriented method (Ecoindicator 99). From the environmental standpoint, the technological obsolesce of conventional RTG cranes and absolute justification of electrification of RTG cranes is established. Regarding terminal tractors it is confirmed that the electric model is the most environmentally efficient, but limitations are identified that associate with technology of lithium batteries. The negative impacts of lithium batteries are noted for three life cycles of tractors. For the electric tractor environmental efficiency is burdened in alternative case of electricity supply from EPS or from the source where electric energy is produced in power plans using coal or lignite.

Model komparativne analize investicionih alternativa u funkciji povećanja energetske efikasnosti stambenih objekata

Comparative analysis model of investment alternatives as a function of increasing energy efficiency in residential buildings

U doktorskoj disertaciji je prikazana metodologija razvoja modela komparativne analize investicionih alternativa u funkciji povećanja energetske efikasnosti stambenih objekata. Izvršena je identifikacija relevantnih uticajnih faktora za inženjersko-ekonomsku analizu i njihov uticaj na povećanje energetske efikasnosti stambenih objekata. Ovaj rad prikazuje analizu karakteristika objekata koje utiču na potrošnju energije za centralno grejanje. Nastao je kao rezultat analize stambenih objekata iz realnog okruženja i želje da se poveća njihova energetska efikasnost. Objekti su izgrađeni u vreme kada se nije vodilo računa o toplotnoj zaštiti. Visok nivo potrošnje energije neprihvatljiv je sa bilo kog aspekta. Trebalo je odrediti uticajne faktore i njihov doprinos ukupnoj potrebi za energijom. Definisan je opseg njihove promene dogradnjom izolacije željene debljine i kvaliteta. Razmatrana je i kvalitativna supstitucija elemenata kao što su prozori. Predložene intervencije dovode do kvalitativnog pomaka. Cilj ovog rada je da na bazi ocenjivanja i poređenja alternativa izvrši izbor projekta čijom realizacijom će se smanjiti potrošnja energije. U tom cilju formiran je sistem kriterijuma koji omogućava sveobuhvatnu i objektivnu ocenu alternativnih projektnih rešenja da bi se primenom modela komparativne analize investicionih alternativa izvršio izbor najpovoljnijeg rešenja od upoređivanih. Formiran je sistem kriterijuma koji omogućava da se na najbolji način strukturira problem izbora najpovoljnijeg projekta. U radu su potvrđene istraživačke hipoteze.

In dissertation is explained development of the methodology of comparative analysis model of investment alternatives as a function of increasing energy efficiency in residential buildings. The identification of relevant factors was executed for engineering-economic analysis and its influence on energy efficiency of the residential buildings. This paper presents the analysis of the object properties which influence the consumption of energy needed for the central heating. The paper was written as the result of the analysis of the actual residential buildings from the real environment and the tendency to increase their energy efficiency. The buildings were built in the period when no attention was paid to the thermal insulation. High level of energy consumption is not acceptable from any aspect. It was necessary to determine the influential factors and their contribution to the total need for energy. The extent of modifying those factors by adding the insulation of desired thickness and quality was defined. Qualitative substitution of some elements, such as windows, was considered. Proposed interventions contribute to the quality improvement. The aim of this paper is to select the project, on the basis of evaluation and comparison of alternatives, whose realization will reduce the energy consumption. For that purpose, the criteria system was formed which enables the structuring of the problem in a comparative analysis model as well as making of the more objective evaluation of the alternative project solutions; its function is to select the most favourable solution out of the compared ones, in the following phase, by applying the method of comparative analysis. The paper confirmed research hypotheses.

Integracija i ocena uticaja parametara komfora i bezbednosti motornih vozila za posebnu namenu

Integration and evaluation of influence of comfort and safety parameters on special-purpose vehicles

Ova doktorska disertacija bavi se istraživanjem primene višekriterijumske analize elemenata komfora u kabinama i tovarnom (putničkom) prostoru terenskih motornih vozila za specijalne namene, sa posebnim osvrtom na praćenje parametara vibracija na sedištima vozača i putnika, unutrašnje buke u kabini vozila i na mestima članova posade, kao i efikasnosti sistema za grejanje i provetravanje kabine vozila. Primenom nove merne opreme (Bruel & Kjær i 01dB-Metravib - Maestro, NetdB12) i odgovarajućih programskih paketa (dBFA Suite i Pulse), obezbeđuje se mogućnost preciznog i brzog dijagnostikovanja stanja elemenata komfora terenskih motornih vozila. Uticaj buke i vibracija na čoveka se istražuje kako u eksploatacionim, tako i laboratorijskim uslovima. Pri tome se do sada daleko veća pažnja posvećivala laboratorijskim istraživanjima, jer je time bila obezbeđena stabilnost parametara mikro-okruženja i ponovljivost rezultata. Takođe treba napomenuti da su ispitivanja ovog tipa u realnim eksploatacionim uslovima višestruko finansijski skuplja i daleko komplikovanija u smislu obezbeđenja poređenja rezultata merenja. S obzirom da su se u sklopu završnih ispitivanja prototipova određenih vozila za potrebe Vojske Srbije stekli uslovi i za obavljanje ovog tipa ispitivanja, pružila se jedinstvena prilika da se napred navedeni parametri komfora prate prilikom intezivne vožnje terenskih vozila po tri tipa opitne staze:  ispresecana ledina (rejon Deliblatske peščare),  ravničarski makadam (Fruška gora) i...

This doctoral dissertation deals with the research of application of multicriteria analysis of comfort elements inside cabin and cargo (passenger) space of special-purpose off-road motor vehicles, with a special review of monitoring the parameters of vibrations on driver and passenger seats respectively, the noise inside a vehicle cabin and on the crew member places, as well as the vehicle heating and ventilation system efficiency. State-of-the art measuring equipment (Bruel&Kjæri 01dB-Metravib - Maestro, NetdB12) and corresponding programme packages (dBFA Suitei Pulse) were used in order to provide for precise and fast diagnosis of the condition of comfort elements of off-road motor vehicles. The influence of noise and vibrations on a human has been researched both in operating and laboratory conditions. It should be underlined that far more attention has been paid of laboratory research, since it provides for stability of parameters of micro-environment and repeatability of the results. It should also be mentioned that the research of this type in real operating conditions is several times more expensive and far more complicated in terms of providing for comparability of measuring results. Considering that as a part of final testing of certain vehicle prototypes for the requirements of the Serbian Military the conditions have been met to perform this kind of research, a unique opportunity presented itself to monitor the afore mentioned comfort parameters during intensive driving of off-road vehicles он three pre-selected types of terrain surface:  heath (Deliblatska Pescara)  gravel (Fruska Gora), and  highway asphalt base (in the vicinity of Sremska Mitrovica)...

Sinteza taktičkih raketa zemlja-vazduh protiv ciljeva velikih brzina

Synthesis of tactical surface to air missile against high speed targets

U radu je predstavljen integralni pristup istraživanju parametara projekto- vanja raketa sa aspekta usaglašavanja ograničenja proisteklih iz zadataka meha- nike pri posebnim uslovima gađanja balističkih ciljeva koji nameću različite konstruktivne kompromise. Gađanje cilja analizirano je za najsloženiji postu- pak granične odbrane od balističkog cilja na koji se deluje direktnim pogot- kom raketom. Na osnovu toga utvrđeni su kriterijumi za ocenu uticajnih pa- rametara rakete zahtevane tj. njene idealne granične sposobnosti. Ocenjeni su zahtevano normalno ubrzanje, promašaj i upravljačka energija za svaku od gra- ničnih misija. Na osnovu utvrđenih kriterijuma, dat je dalji poseban postupak aerodinamičkog projektovanja koji se manifestuje kroz odabir geometrijskih i aerodinamičkih performansi kao i odgovarajućih koncepta upravljanja za po- trebe zahtevanog maksimalnog normalnog ubrzanja u uslovima graničnnih misija leta. Takođe je izvršena sinteza autopilota za potrebe vertikalnog lansiranja rakete za potrebe hibridnog upravljanja kao sinteze sistema za upravljanje vek- torom potiska i aerodinamičkih izvršnih organa. Posebno je izvršena procena performansi pogonske grupe radi integracije ukupnog kretanja i ocene uticaja aksijalnog ubrzanja u toku početne faze nakon vertikalnog lansiranja. Detaljno su predstavljeni rezultati uticajnih parametara na dinamičke karakteristike pri vertikalnom lansiranju rakete u aktivnoj fazi leta. Izveden je matematički model moguće upotrebe bojeve glave za direktni pogodak eksplozivno formiranim projektilom dejstvom na cilj u terminalnoj fazi. Takođe je predstavljen poseban pristup projektovanja i primene eksplozivno formiranih projektila integrisa- nog na korisni teret rakete na bazi nove usvojene analitičke i numeričke metode radi ocene efikasnosti na cilju dejstvom kinetičke energije.

An integral approach has been presented on the research of missile design parameters from the aspect of harmonizing the limitations arising from the tasks of mechanics under the special conditions of hiting ballistic targets that impose various constructive compromises. Shooting target was analyzed for the most complex procedure of defense against ballistic targets. Basis on previous, it was establish criteria for require missile impact parameters and its ideal limit capabilities. The required normal acceleration, miss distance and control effort for each of the threshold missions are estimated. Based on the established criteria, a further aerodynamic design procedure is given, which is manifested through the selection of body geometric and aerodynamic performances, as well as appropriate control concepts for the requirements of the required maximum normal acceleration in the conditions of threshold flight missions. The synthesis of the autopilot of the vertical launch of the missile was performed, as well as the determination performances of the selected type of thrust vector control system and aerodynmaics for the purpose of hybrid control analysis. In particular, the propulsion performance assessment was carried out to integrate total flight and impact assessment of axial acceleration during the initial phase after vertical launch. The results of the influence parameters on the dynamic characteristics of the vertical launch of the missile in the active phase for hybrid control are presented. A mathematical model of possible use of a warhead for direct hit by an explosive-formed projectile was performed. Design approach and application of explosively-formed projectiles is presented as a potential useful warhead based on the adopted analytical and numerical methods.

Predikcija karakteristika dielektrike vakuumskih prekidača na osnovu ispitivanja pretprobojnih fenomena

Prediction of vacuum circuit breakers' insulating characteristics based on the examination of pre-breakdown phenomena

U ovom radu se razmatra uticaj sklopnih operacija na izolacione karakteristike vakuumskih sklopnih elemenata. Razmatraju se sledeće sklopne operacije: uklop bez struje – isklop bez struje, uklop bez struje - uklop sa nominalnom strujom, uklop bez struje - isklop sa strujom kratkog spoja. Pri tome se ovaj uticaj ispituje na slučajne veličine ac probojni napon, impulsni probojni napon i na pretprobojne parametre V-4,V-5 i V-6 (dc naponi pri kojima je pretprobojna struja 10-4 A, 10-5 A i 10-6 A). Dobijeni efekti promene karakteristika nakon sklopnih operacija se porede sa odgovarajućim rezultatima dobijenim sa istim skopnim elementima kondicioniranih kontakata. Tako dobijeni rezultati se tumače preko mehanizma elektičnog pražnjenja u vakuumu. Osnovni rezultat, a ujedno i cilj rada, je ispitivanje relacija korelacije i regresije između eksperimentalno dobijenim statističkim uzorcima slučajne veličine ac i impulsni probojni napon i njima odgovarajućih statističkih uzoraka slučajnih veličina predprobojnih parametara V-4,V-5 i V-6. Ispitivanje se vrši na komercijalnim vakuumskim sklopnim elementima sa CuCr i CuBi kontaktima.

This work considers the influence of switching operations on the insulating characteristics of vacuum circuit breakers. The following operations, all with circuit-making without current, have been taken into account: circuit-breaking without current, circuit-breaking with nominal current and circuit-breaking with short-circuit current. The influence of switching operations is examined for the random variables breakdown voltage (ac and pulse) and the pre- breakdown parameters V-4, V-5, and V-6. Parameters V-4, V-5, and V-6 represent the dc voltage at which the pre-breakdown current takes values of 10-4, 10-5, and 10-6 A, respectively. Switching element characteristics after the switching operations are compared with the corresponding results obtained for switching element with conditioned contacts. Obtained results are analyzed through mechanisms of electrical discharges in vacuum. The main result is an examination of the correlation and regression between the experimentally obtained breakdown voltage (ac and pulse) random variable and its corresponding pre-breakdown parameters V-4, V-5, and V-6, respectively. Statistical samples created by using this method do not require the repetition of switching operations and therefore the dielectric strength of the vacuum insulation is kept in its initial state. The examination is carried out on commercial vacuum switching elements with CuCr and CuBi contacts.

Modeling and optimisation of corn cob pyrolysis

Моделирање и оптимизација процеса пиролизе кукурузног окласка

Razvoj energetike je snažan modifikator privredne strukture i pogonski faktor tehnološkog i ekonomskog razvoja. Stalni i sve viši porast potrošnje energije, uslovljenih kako zbog povećanja stanovništva tako i zbog povećanja nivoa i standarda života u svim zemljama sveta, nagovestila je činjenicu da se zalihe fosilnih goriva iscrpljuju. Paralelno sa suočavanjem ograničenosti izvora fosilnih goriva javlja se i problem nagomilavanja CO2 u atmosferi i efekat „staklene bašte“ i „kiselih kiša“. Dakle energija i zaštita životne sredine predstavljaju „dva lica istog novčića“. U cilju zadovoljenja svih zahteva, kako po pogledu zadovoljenja energetskih potreba tako i ispunjenje uslova zadatih pravilima zaštite životne sredine, potrebno je intenzivnije koristiti obnovljive izvore energije (OIE). Energija biomase predstavlja akumuliranu sunčevu energiju kojom se energija transformisala u hemijsku energiju procesom fotosinteze. S obzirom da je energija akumulirana sunčeva energija u biomasi hemijskog porekla, njenom eksploatacijom nema perioda prekida rada, kao u slučaju drugih OIE (energija vetra, sunčeva energija, itd.). Biomasa kao se smatra za CO2 neutralno gorivo. Naime, ugljenik iz atmosfere se pothranjuje u biljke tokom njihovog rasta, da bi se tokom njihovog razlaganjem ta ista količina ugljenika vratila u atmosferu, u obliku CO2. Biomasa sadrži male količine sumpora i azota, koji su glavni elementi u formiranju „kiselih kiša“. Iz navedenih razloga potpuno je jasno da se u okviru bilo koje politike održivog razvoja kao jedan od osnovnih postulata mora predvideti i korišćenje biomase za potrebe generisanja energije...

The need for energy and fuels is one of the common threads throughout human history. Energy, in its many useful forms, is a basic element that influences and limits human’s standard of living and technological progress. The sustainable provision of energy that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their needs, did not receive much attention until the middle of the twentieth century, that is, the fossil fuel era, and then usually only in crisis situations of one kind or another. The rapid worldwide increase in the consumption of fossil fuels in the twentieth century to meet energy demand, mostly by industrialized nations, suggests that the time is not too distant before depletion begins to adversely affect oil and natural gas reserves. Also, the greenhouse effect and acid rains are mainly associated with the use of fossil fuels. The carbon cycle in nature is basically balanced, but the artificial emission of CO2 by the use of fossil fuels is the cause of the increase in CO2 in the air. Other gases like methane, nitrous oxide, and ozone also can be the cause of the greenhouse effect, but their weight is smaller compared to CO2. Energy and environment currently are two sides of one coin. To separate one from another, the world needs to increase usage of alternative biomass energy resources. Biomass energy is considered to be CO2 neutral in so far as its production and consumption are balanced. Biomass is also noted for less S content and, thus, less likely to cause acid rain. Biomass has historically supplied human needs for food, fibre, energy and structural material. The potential for biomass to supply much larger amounts of useful energy with reduced environmental impacts compared to fossil fuels has stimulated substantial research and development of systems for handling, processing, and converting biomass to energy...

The local thermal comfort impact on working productivity loss in non-residental buildings

Утицај локалног стања топлотног комфора на смањење радне способности у нестамбеним зградама

Disertacija obuhvata razmatranje uticaja stanja lokalnog toplotnog diskomfora na smanjenje produktivnosti korisnika prostora. Istraživanje je sprovedeno u realnim uslovima, u učionici, u toku zimskog semestra, za umereno-kontinentalne klimatske uslove, uključujući dobrovoljno učešće studenata Mašinskog fakulteta Univerziteta u Beogradu. Merenja su vršena tokom četiri nedelje, u različitim uslovima toplotnog komfora, koji je variran u četiri različita scenarija, korišćenjem više metoda. Lokalni toplotni diskomfor je ocenjen analizom rezulatata koji su dobijeni korišćenjem tri naučne metode istraživanja: eksperimentalne, statističke i numeričke metode istraživanja. Unapređena je metodologija merenja fizičkih parametara unutrašnje sredine u realnim uslovima. Lokalni toplotni diskomfor je razmatran na osnovu analize više ključnih parametara, kao što su: temperatura poda, radijantna asimetrija, vertikalna temperaturska razlika i intenzitet promaje. Rezultati merenja temperature površine kože studenata i snimci termovizijskom kamerom, koji su korišćeni kao kontrolno merenje, su takođe prezentovani u radu. Različite statističke analize su sprovedene i značajni podaci o utiscima korisnika o uticaju lokalnog toplotnog komfora na smanjenje radne sposobnosti su razmatrani. Statističko istraživanje je izvršeno na pretežno muškoj, zdravoj populaciji, koja obuhvata mlade, odrasle ljude, starosti između 20 i 25 godina. Novi upitnici su razvijeni, sa posebnom pažnjom usmerenom na pitanja o lokalnom toplotnom komforu i uticaju na radnu sposobnost korisnika. Produktivnost korisnika je ocenjena pomoću novih upitnika i testova koncentracije koji su razvijeni u okviru istraživanja. Rezultati produktivnosti korisnika su obrađeni na osnovu 240 testova koji su sprovedeni. xii U okviru numeričkog dela istraživanja, razvijeni su novi modeli i izvršene su simulacije pomoću komercijalnog softvera za numeričku mehaniku fluida. Rezultati su dobijeni za sve tačke u okviru posmatrane zapremine. Ovakve simulacije se mogu koristiti u nedostatku mogućnosti za sprovođenje merenja u zgradama slične tipologije i namene. Evaluacija parametara lokalnog toplotnog komfora je izvršenja sintezom izmerenih, statističkih i numeričkih rezultata. Svi rezultati su objedinjeni i nove relacije su izvedene, kao pomoćno sredstvo inženjerima u fazi integralnog projektovanja zgrada. Novi korelacioni izrazi između indikatora lokalnog toplotnog komfora i nivoa radne sposobnosti su razvijeni, kao i nova zavisnost između produktivnosti korisnika i novouvedenog indeksa „TIP“, koji služi za procentualnu, subjektivnu kvantifikaciju uticaja toplotnog komfora na gubitak produktivnosti korisnika. Najvažniji zaključci istraživanja su da je uticaj ličnog faktora od izuzetnog značaja za produktivnost u učionicama. Uticaj lokalnog stanja toplotnog diskomfora je značajan, ali manji od ličnog faktora. Treći dominantni faktor je koncentracija ugljen-dioksida, koja značajno doprinosi smanjenju radne sposobnosti u učionicama, ako je viša od preporučene vrednosti. Do sada publikovane relacije povezuju samo PMV indeks i smanjenje radne sposobnosti. U okviru ovog istraživanja, uveden je novi TIP indeks koji opisuje ličnu ocenu uticaja toplotne sredine na radnu sposobnost i gubitak koncentracije. Usvojena preporuka od 5% nezadovoljnih je preispitana kroz statističku analizu i pokazano je da je moguće da postoji 0% nezadovoljnih (dobijeno za procenat nezadovoljnih temperaturom poda, pri prosečnom PMV u učionici od 0.29), uzimajući u obzir određene parametre toplotnog komfora. Lokalni pristup umesto generalizovanog za čitavu učionicu, pomaže pri definisanju većih gubitaka radne sposobnosti lokalno, u određenim delovima posmatranog prostora.

The dissertation is dedicated to the local thermal discomfort impact on occupants’ productivity loss. The research was performed in real classroom, during the winter semester, for moderate climate conditions, involving voluntaries, students of the Mechanical engineering Faculty of Belgrade. The measurement had been performed for four weeks, on the different circumstances of thermal comfort conditions which had been provoked using four different scenarios and various methods. The local thermal discomfort is valuated using three scientific methods: experimental, statistical and numerical research. The improved methodology for measuring the physical parameters of the environment in real conditions was introduced. The local thermal discomfort is investigated using the key parameters: floor temperature, radiant asymmetry, vertical air difference and draught intensity. The student' skin temperature measurements are also presented, together with the results of thermal imaging camera recording used as a control method. The various statistical surveys were performed and valuable data regarding occupants’ thermal sensations and impact of local thermal comfort on working performances have been discussed. The statistical survey was conducted on young adult population, age between 20 and 25, predominantly male and healthy. The novel questionnaires had been developed, with special reference to the questions regarding local thermal comfort and occupants’ productivity loss. The productivity of the students was evaluated using the novel questionnaires and concentration test developed especially for this purpose. The productivity results were gathered based on 240 tests that had been performed. In numerical part of the survey, the novel models were developed and physical parameters were simulated using the commercial software for Computational Fluid Dynamics. The results were gathered for every point within the classroom model. These simulations can be used in a lack of measuring possibilities in similar types of buildings. x The evaluation of the local thermal comfort parameters was performed through the amalgamation of measurements, statistical and numerical results. All results have been synthesized and novel relations were derived, as an additional tool for engineers, helping in integrated building design phase. The new correlation relations between local thermal comfort indicators and the level of occupants’ productivity were developed, so as the new correlation between the productivity and novel index “TIP” for the subjective quantification of the impact of thermal comfort on occupants’ productivity loss. The research findings are that the impact of personal factor is of a tremendous importance concerning the productivity in classrooms. The impact of local thermal discomfort is significant, but lower than the personal factor. The third dominant factor is also carbon dioxide concentration, which significantly contributes to the productivity loss in classrooms, when it is higher than recommended. So far known relations correlate only PMV index with productivity loss. Through this research, novel TIP index is developed, representing the students' personal evaluation of thermal environment impact on working productivity and concentration loss. The adopted recommendation of 5% dissatisfied was reconsidered and using the statistical survey, it was proven through this research that it is possible to have 0% of dissatisfied (obtained for percent dissatisfied with floor temperature, for overall PMV in classroom 0.29), concerning the some of the local thermal comfort parameters. The local approach instead of overall, for whole classroom, helps in distinguishing the higher productivity loss locally, in certain part of the observed space.

Poboljšanje prenošenja toplote u akumulatoru toplote sa fazno promenljivim materijalom kao ispunom

Heat transfer enhancement in the thermal energy storage filled by phase change material

Otežano prenošenje toplote u akumulatorima toplote sa fazno promenljivim materijalom kao ispunom, koje se javlja kao posledica male toplotne provodljivosti fazno promenljivih materijala koji se koriste na temperaturskom opsegu do 200 C ° , predstavlja glavnu prepreku u primeni akumulatora toplote u kojima se akumulacija toplote ostvaruje na račun promene faze radnog medijuma. Pored tipova akumulatora toplote i pregleda potencijalnih, odnosno korišćenih fazno promenljivih materijala, razmatrane su metode za poboljšanje prenošenja toplote, tj. za prevazilaženje problema male toplotne provodljivosti materijala. Kao najpouzdaniji metod za pospešivanje prenošenja toplote se pokazalo povećanje površi za razmenu toplote, tj. površi koja je u kontaktu sa fazno promenljivim materijalom. Kao fazno promenljivi materijal korišćen je parafin komercijalnog naziva E53. Poboljšanje prenošenja toplote je praćeno preko smanjenja vremena topljenja parafina, tj. povećanja brzine promene faze, odnosno vremenskog perioda u kome se dostiže temperatura promene faze parafina. Za razliku od dosadašnjih istraživanja, u kojima je povećanje ostvarenog poboljšanja prenošenja toplote posmatrano u funkciji od broja rebara ili neke karakteristične dimenzije rebra (visina, prečnik, dužina i sl.), u ovom radu je poboljšanje dovedeno u korelaciju sa faktorom orebrenja. U okviru disertacije je osmišljen fizički model akumulatora toplote ispunjenog fazno promenljivim materijalom za tri vrednosti faktora orebrenja, tj. za tri varijante akumulatora toplote. Uvedeni fizički model akumulatora toplote opisan je odgovarajućim matematičkim modelom u koji su implementirane pretpostavke neophodne za rešavanje definisanog sistema jednačina. Rešavanje jednačina matematičkog modela za date početne i granične uslove izvršeno je numeričkim postupkom pomoću softverskog paketa Fluent. Granični uslov, kojim je opisano dovođenje toplote parafinu, napisan je u programskom jeziku C. Termofizičke karakteristike parafina koje se kao parametri pojavljuju u jednačinama matematičkog modela određene su sopstvenim eksperimentalnim istraživanjima. Razvijeni CFD model je iskorišćen za simuliranje različitih režima rada akumulatora toplote kako bi se ispitao uticaj faktora orebrenja, materijala rebra, i Stefanovog broja na brzinu topljenja parafina. U cilju verifikacije kako rezultata tako i samog numeričkog modela, osmišljena je, konstruisana i izvedena sopstvena eksperimentalna instalacija realnog akumulatora toplote na kojoj je moguće ispitivanje akumulacije toplote u većini fazno promenljivih materijala, kao i istovremeno dovođenje i odvođenje toplote. Poređenjem sopstvenih eksperimentalnih rezultata i rezultata numeričkog modeliranja konstatovano je dobro slaganje dobijenih rezultata.

Impaired heat transfer in thermal energy storage (TES) with phase change material (PCM) as a filling, which occurs as a result of low thermal conductivity of the phase-change materials used for storing thermal energy up to 200 C ° , represents a major obstacle in the implementation of the TES in which the heat accumulation is realized as a consequence of the working medium phase change. Beside review of present thermal energy storages types and potential one, respectively used PCMs, methods for enhancing heat transfer were considered, i.e. method for overcoming the problem of low thermal conductivity material. As the most reliable method for enhancing heat transfer, the increase of heat transfer surface was found, i.e. the surface that is in the contact with PCM. The commercial paraffin E53 was used as the PCM. The enhancement of heat transfer is accompanied by the decrease of the paraffin melting time, i.e. increase of the phase change rate, respectively the period in which the temperature of the phase change of the paraffin is reached. Unlike previous studies, where achieved heat transfer increase was analyzed as a function of the number of fins or some fin characteristic dimension (height, diameter, length, etc.), in this thesis the heat transfer improvement was into correlated with of the finned surface factor. Within this thesis the physical model of the thermal energy storage filled by PCM was conceived for three values of the finned surface factor, i.e. for the three variants of the TES. The introduced physical model of the TES was described by corresponding mathematical model in which the necessary assumptions for solving the defined system of equations were implemented. Solving the equations of the mathematical model for given initial and boundary conditions was performed by numerical method using the specialized software Fluent. Boundary condition, which describe heat supply to the paraffin, was specially written in the programming language C. Thermo-physical properties of the paraffin that appear as parameters in the equations of the mathematical model were determined by own experimental investigation. The developed CFD model was used to simulate the different modes of TES operation in order to investigate the influence of finned surface factor, fin material, and Stefan's number on melting rate of the paraffin. In order to verify both the results, and the numerical model, own experimental installation of a real TES was designed and built, with possibility for testing heat accumulation in most PCMs, as well as simultaneous heat supply and removal. Comparing own experimental results and the results of the numerical modeling, strong agreement of results was observed.

Novi algoritmi vođenja rakete zemlja-vazduh srednjeg dometa

The new guidance algorithms for surface-to-air medium range missile

Novi algoritmi vođenja rakete zemlja-vazduh srednjeg dometa Rezime U radu su dati novi zakoni vođenja primenljivi na rakete zemlja-vazduh srednjeg dometa, ali i na druge tipove letelica. Klasični zakoni vođenja kao, npr., proporcionalna navigacija, predstavljeni su na novi način, tj., iznova određeni i prošireni pomoću teorije stabilnosti nelinearnih sistema metodom Ljapunova. Optimalni zakoni vođenja za razne kriterijume optimalnosti predstavljeni su za slučaj dvostrane optimizacije koja se analizira teorijom diferencijalnih igara (gde cilj vrši inteligentni - optimalni manevar izbegavanja rakete). Na osnovu teorije sistema promenljive strukture određeni su zakoni vođenja metodom klizanja. Konačna verifikacija odabranih zakona vođenja izvršena je numeričkom simulacijom kompletnog sistema samonovođene rakete kao objekta sa šest stepeni slobode kretanja koji ima izrazito nestacionarne dinamičke karakteristke i nelinearne aerodinamičke koeficijente. Efikasnost zakona vođenja tipične rakete zemlja-vazduh srednjeg dometa ispitana je protiv manevrišućih ciljeva sa različitim strategijama izbegavanja rakete. Istraženi metodi samonavođenja rakete uspešno su primenjeni i na tzv. "pametnu municiju" čime je njihova preciznost višestruko poboljšana u odnosu na nevođene projektile. Rezultati numeričke simulacije su pokazani na primeru minobacačkog projektila upravljanog impulsno-frekventnom modulacijom bočnog vektora potiska.

The new guidance aigorithms for surface-to-air medium range missiie. Abstract This work presents new guidance iaws for surface-to-air medium-range missiies, appiicabie to other fiight vehicies as we!!. The c!assica! guidance !aws such as proportiona! navigation, are presented in a new way, i.e., re-defined and expanded by using the stabiiity theory of noniinear systems using the method of Lyapunov. Optima! guidance iaws for various criteria of optimaiity are presented in case of doubie-sided optimization which was anaiyzed by the differentia! games theory (where the target performed inteiiigent - optima! avoidance maneuver against the missiie). Based on the theory of variabie structure systems, various s!iding-mode guidance iaws were determined. Fina! verification of seiected guidance iaws was performed by numerica! simuiation of the compiete system for a homing missiie as an object with six degrees of freedom, which has highiy nonstationary dynamic characteristic and noniinear aerodynamic coefficients. The efficiency of guidance iaws for typica! surface- to-air medium-range missiie was tested against maneuvering targets with different strategies for avoiding missiies. Expiored homing methods were successful appiied to the so-ca!!ed. "smart munitions" for their accuracy improvement compared to unguided projectiies. Resuits of numericai simuiations are shown in the case of mortar missiie with a puise jet controi mechanism using the pu!se-frequency moduiation technique.

The effect of blending hydrogen into natural gas on combustion

Uticaj uvođenja vodonika u prirodni gas na proces sagorevanja

Energija je jedna od funfamenata ekonomije svake zemlje. U većini sveta energija se proizvodi sagorevanjem fosilnih goriva. Očekuje se da će 80 % svetskih potreba za energijom u 2040 godini dobijati iz fosilnih goriva. Zbog lake dostupnosti, cene, odličnih karakteristika sagorevanja, potencijalno male emisije, očekuje se da prirodni gas i tečni naftni gasovi budu vodeća goriva u sledećih 50 godina. Istovremeno će se povećavati proizvodnja energije iz obnovljivih izvora, perevashodno, energija vetra, sunčeva energija, hidro i biogoriva. Kao posledica, uvođenje energije vetra i sunca u energetsku mreţu moţe da dovede to ozbiljnih problema. Rešenje ovog problema, kojim se skladišti energija moţe da bude efikasno i relativno jednostavno. Među raznim metodama skladišetnja energije, kao što su, električne baterije, superkondenzatori, hidro i drugi, proizvodnja i skladištenje vodonika se čini da je obećavajuće rešenje. Vodonik moţe da se meša sa prirodnim gasom i tečnim naftnim gasovima i da se koristi u postojećim motorima, kotlovima, gasnim turbinama i drugim energetskim uređajima. Vodonik moţe da se uvodi u postojeći gasovode i skladišti, koristeći postojeću infrastrukturu. Smatra se da su mešavine gasova sa 10%vol vodonika sigurne da budu korišćene u postojećim postrojenjima koja koriste prirodni gas i tečne naftne gasove. Relativno velika brzina prostiranja plamena, karakteristike difuzije i mala emisija su prednosti korišćenja vodonika. Već preko dve decenije se u gasnim turbinama i drugim uređajima koristi siromašna smeša i kinetički plamen kao metoda sagorevanja. Ova disertacija se bavi istraţivanjem turbulentnog sagorevanja kinetičkim plamenom siromašne prethodno formirane smeše fosilnog goriva i vodonika u gorioniku sa i bez centralnog tela, pri različitim vihornim brojevima i koeficijentima viška vazduha. Istraţivanje prikazano u disertaciji se zasniva na numeričkoj analizi i eksperimentalnim nalazima. Numerička analiza koristi „realizable k-ɛ‖ model turbulencije koji je varijanta standardnog k-ɛ modela. Pristup je takođe na ideji konačne brzine disipacacije energije turbulencije.i hemijskih reakcija. Model obuhvata i prenos toplote zračenjem na zidove gorionika. U tezi su dati rezultati uticaja dodatka vodonika u osnovno gorivo, na brzinu vii hemijskih reakcija, raspodelu brzina, koncentraciju reaktanata i produkata sagorevanja i raspodelu temperature u gorioniku, emisiju NOx, za različite vrednosti koeficijenta viška vazduha, 1/λ = 0,6 0,7 0,8 i 0,9 i razne vihorne brojeve, s = 0, 0,45 0,73 i 1,13. Razmatrana je mešavina osnovnog goriva i vodonika u odnosu 90/10%vol. Utvrđeno je da na temperatursko i brzinsko polje, raspodelu centralne i bočnih recirkulacionih zona, koncetracije reaktanata i produkata sagorevanja značajno utiču prisustvo vodonika, kao koeficijent viška vazduha, i vihorni broj. Veoma dobro je slaganje vrednosti numeričkih i eksperimentalnih rezultata za sve slučajeve izuzev za najveći vihorni broj. Uvođenjem vodonika povećava se emisija NOx, a povećanjem vihornog broja i koeficijenta viška vazduha smanjuje se emisija NOx.

Energy is one of the fundaments of the economics of all countries. Far the most of world energy is produced by combustion of fossil fuels. It is expected that fossil fuels to supply 80 percent of the energy demand in 2040. Because of their availability, price, excellent burning characteristics, low emission potentials, natural gas and liquefied petroleum gases are expected to be main fuels in the next fifty years. The world energy production will be increasingly based on renewables, mainly on wind, solar, hydro and biofuels. Beside advantages of utilization of renewable energy sources, there are drawbacks, such as intermittent variations in wind and solar energy production. As a consequence, the inclusion of wind and solar energy sources to grid can pose serious problems. A solution that utilizes some kind of energy storage appears to be effective and relatively simple. Among the storage methods, such as batteries, capacitors, hydro and others, production and storage of hydrogen appears to be promising. Hydrogen can be blended with natural gas and LPG gases and used in existing motors, gas turbines and other appliances. Hydrogen can be introduced into existing gas pipelines and underground storage facilities, using existing infrastructure. It has been found that blending up to 10% of hydrogen is safe to be used in existing facilities operating on natural and LP gases. The high flame speed, diffusivity and low emissions capabilities, are advantages when burning hydrogen. A lean premixed combustion method in gas turbines has been successfully introduced during last two decades. The lean premixed swirl combustion of fossil fuels blends with hydrogen is still not fully understood. This thesis has investigated a lean premixed swirl turbulent combustion of a fossil gas fuel- hydrogen mixture in two microturbine combustor configurations: with and without a center body, different swirl numbers and equivalence ratios. This investigation is based on numerical analysis supported by experimental results. The realizable k-ɛ turbulence model, which is a variant of the standard k-ɛ turbulence model was used. The finite rate/eddy dissipation model was used to address the turbulence-chemical reaction. Thermal radiation heat transfer from combustion products to the combustor wall was considered as well. The effects of hydrogen addition on reactions rates, velocity, concentration of species, temperature distribution in combustor, and NOx emissions for different equivalence ratios, Ф = 0.6, 0.7, 0.8 and 0.9, and swirl numbers s = 0, 0.45, 0.73 and 1.13 are given. The base fuel/hydrogen mixture of 90/10% by volume was v assumed. Combustion characteristics such as the radial temperature, axial temperature, and the gas concentrations of species are affected by the swirl number. The flow structure of the flame field, central recirculation zone and wall recirculation zones for tubular and annular combustors were found to change significantly. The numerical results and measurements of NOx emissions are compared. Very good agreements are found for all equivalence ratios and swirl numbers, except for the highest swirl number (1.13). It is found that addition of hydrogen increases the NOx emission. On the other hand, the increase of swirl number and the decrease of equivalence ratio decrease the NOx emission.

Elasto-plastično ponašanje zavarenog spoja od niskolegiranog čelika povišene čvrstoće u uslovima niskocikličnog zamora

Elastic-plastic behaviour of welded joint of high strength low alloy in conditions of low cycle fatigue

Ova doktorska disertacija se bavi proučavanjem ponašanja zavarenog spoja niskolegiranog čelika povišene čvrstoće NIONIKRAL 70 usled dejstva niskocikličnog zamora. Kako su u praksi zamarajuća oštećenja veoma zastupljena, akcenat na prslinama je od velikog značaja. Stoga, najveći deo ovog istraživanja je posvećen ispitivanju otpornosti na niskociklični zamor čelika Nionikral 70. Važna činjenica je postojanje značajne plastične deformacije u petlji histerezisa iz koje su konstruisane ciklično naponsko-deformaciona kriva i kriva deformacija-vek. Pomoću ove dve krive su izračunate ciklične karakteristike za ocenu ponašanja materijala i parametri niskocikličnog zamora za proračun zamornog veka. Zbog sticanja šire slike o nastajanju i razvoju zamornih prslina u zavarenom spoju, kao heterogenoj strukturi zbog svoje geometrijske nesavršenosti usled zavarivanja, urađena su ispitivanja pomoću elasto-plastične mehanike loma. Univerzalni parametar J-integral i njegova kritična vrednost JIc su primenjeni za proračun otpornosti ka stvaranju prsline. Takođe, parametri mehanike loma su upotrebljeni za ocenu rasta zamorne prsline karakterističnih zona zavarenog spoja u vidu Parisove relacije koristeći vezu brzine rasta prsline sa opsegom faktora intenziteta napona na vrhu prsline. Razlike u svojstvima karakterističnih zona zavarenog spoja su uočene i kod udarnih ispitivanja što je i dokazano vrednostima žilavosti na različitim temperaturama odnosno vrednostima prelazne temperature krtosti.

This doctoral dissertation studies the behaviour of the welded joint of high strength low-alloy steel NIONIKRAL 70 due to the effects of low cycle fatigue. In practice, fatigue damages are very present, that's why the focus is on the cracks is of great importance. Therefore, most of this research is dedicated to examining the resistance of steel NIONIKRAL 70 to low cycle fatigue. An important fact is the existence of significant plastic strain in the hysteresis loop from which are constructed cyclic stress-strain curve and the fatigue life curve. Using these two curves were calculated cyclic properties for evaluating material behaviour and low cycle fatigue parameters for the calculation of fatigue life. Due to a wider perspective on the initiation and development of fatigue cracks in welded joints, as heterogeneous structure because of its geometric imperfections due to welding, tests were performed using the elastic-plastic fracture mechanics. Universal parameter J-integral and its critical value JIc were applied to calculate the resistance to crack initiation. Also, the fracture mechanics parameters were used for the evaluation of the fatigue crack growth for characteristic zones of the welded joints in the form of the Paris equation using relationship of crack growth rate with stress intensity factor range at the crack tip. Differences in the properties of characteristic zones of the welded joint were observed in impact tests as evidenced by the values of toughness at different temperatures and the values of the nil-ductility transition temperature.

Ekspresija gena i proteina koji regulišu autofagiju u mononuklearnim ćelijama periferne krvi pacijenata sa multiplom sklerozom

The expression of genes and proteins that regulate autophagy in peripheral blood mononuclear cells of patients with multiple sclerosis

Uvod: Multipla skleroza (MS) je hronična inflamatorna bolest centralnog nervnog sistema (CNS) u kojoj infiltracija limfocitima dovodi do oštećenja mijelina i aksona. Autofagija, proces kontrolisane auto-digestije koji reguliše homeostazu ćelije, važan je u urođenoj i adaptivnoj imunosti. Uloga autofagije nije do sada detaljno izučavana u različitim populacijama limfocita u MS. Ciljevi istraživanja: Ispitati ekspresiju gena za regulatore autofagije (ATG7, ATG10, ATG5, ATG4B, ATG3, ATG13, ATG8A, ATG14, SQSTM1, BCL2, ULK1, BNIP3, FOXO1, FOXO3, VPS34, BECN1, ATF4) i proinflamatorne citokine (TNF, IFN-γ, IL-17 i GM-CSF), kao i aktivnost autofagije u mononuklearnim ćelijama periferne krvi (MNĆPK) i različitim populacijama limfocita pacijenata sa MS i kontrolnih ispitanika. Pacijenti i metode: Naša studija je uključila novoobolele pacijente sa MS, dijagnostikovane prema McDonald-ovim kriterijumima (2001.), koji u trenutku uzimanja uzorka nisu bili uključeni ni u jedan terapijski protokol. Koristeći kvantitativni PCR u realnom vremenu ispitali smo ekspresiju gena koji regulišu autofagiju i ekspresiju gena za proinflamatorne citokine u MNĆPK i CD3+CD4+ T-limfocitima, CD3+CD4- T- limfocitima i CD3-CD19+B-limfocitima pacijenata sa MS i kontrola. Takođe smo analizirali aktivnost bazalne autofagije imunoblot metodom u MNĆPK i CD3+CD4- T- limfocitima ove dve grupe ispitanika. Rezultati: Nivoi iRNK i proteina ATG5, potrebnog za formiranje autofagozoma, bili su povišeni u CD4+ i CD4- T-limfocitima, ali ne i u B-limfocitima i MNĆPK pacijenata sa MS u poređenju sa kontrolnim ispitanicima. Ekspresija ostalih ispitivanih autofagnih gena i aktivnost autofagije nisu se značajno razlikovale u ovim grupama ispitanika. Nivoi ATG5 iRNK u CD4+ T-limfocitima pacijenata sa MS bili su u pozitivnoj korelaciji sa nivoma iRNK za proinflamatorni citokin - faktor nekroze tumora (TNF). Zaključak: Naši rezultati ukazuju da povišena ekspresija ATG5, nezavisno od autofagije, može biti povezana sa proinflamatornom ulogom T-limfocita u MS.

Introduction: Multiple sclerosis (MS) is a chronic inflammatory disease of the central nervous system (CNS), in which focal lymphocytic infiltration leads to damage of myelin and axons. Autophagy, a process of controlled self-digestion which regulates cell homeostasis, is involved in innate and adaptive immunity. The role of autophagy has not been thoroughly investigated in distinct lymphocyte populations in MS. Aims of the investigation: We investigated the expression of genes encoding autophagy regulators (ATG7, ATG10, ATG5, ATG4B, ATG3, ATG13, ATG8A, ATG14, SQSTM1, BCL2, ULK1, BNIP3, FOXO1, FOXO3, VPS34, BECN1, ATF4) and proinflamatory cytokines (TNF, IFN-γ, IL-17 and GM-CSF), as well as autophagic activity in in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) and distinct lymphocyte populations in MS patients and controls. Patients and methods: Our study included newly diagnosed MS patients according to the McDonald criteria (2001), who have not been submitted to any therapeutic protocol at the moment of sampling. Using quantitative real-time PCR, we assessed the relative expression of genes involved in autophagy regulation and proinflamatory cytokines in PBMCs as well as the separated CD3+CD4+ T, CD3+CD4- T and CD3-CD19+ B cell populations of MS patients and controls. We also analized activity of basal autophagy by immunoblotting in PBMCs and CD3+CD4+ T cells of these two subject groups. Results: The mRNA and protein levels of autophagy-related (ATG)5, required for autophagosome formation, were increased in CD4+ and CD4- T cells, but not B cells of MS patients compared to control subjects. The expression of other investigated autophagy genes, as well as the autophagic activity, did not significantly differ between the two groups. ATG5 mRNA levels in CD4+ T cells from MS patients were positively correlated with those of the proinflammatory cytokine tumor necrosis factor (TNF). Conclusions: These data suggest that autophagy-independent increase in ATG5 expression might be associated with the proinflammatory capacity of T cells in multiple sclerosis.

Fatigue crack growth in T welded joint of aluminium alloy

Rast zamorne prsline u T zavarenom spoju legure aluminijuma.

U ovom radu su prikazani inicijacija i rast prsline u T spoju ploče od aluminijumske legure AA2024 –T351, zavarenom mešanjem trenjem (Friction Stir Welding - FSW), primenom mehanike loma. Svi analizirani modeli su napravljeni od legure 2024-A351. Osobine materijala i dimenzije u oblasti FSW spoja su usvojene na osnovu dostupnih eksperimenata. Uticaj rasta prsline na zamorni vek neukrućenih i ukrućenih konstrukcija je razmatran primenom numeričkih metoda zasnovanih na analizi konačnim elementima – proširenoj metodi konačnih elemenata (PMKE). Korišćeni su softverski paketi ABAQUS i Morfeo za prikaz rezultata rasta prsline u svim oblastima T spojevia ploča zavarenih mešanjem trenjem. Urađeno je ispitivanje savijanja u tri tačke, sa odnosom napona R = 0. Takođe je zadato i zatezno zamorno opterećenje za različite odnose napona (0.5, 0 i -1). Svi analizirani modeli su napravljeni od legure 2024-A351. Osobine materijala i dimenzije u oblasti FSW spoja su usvojene na osnovu dostupnih eksperimenata. Analizirani su sledeći primeri:  Primer 1 Modeliranje konačnim elementima sučeonog zavarenog spoja pod čistim statičkim savijanjem u tri tačke  Primer 2 Modeliranje konačnim elementima T zavarenog spoja pod čistim statičkkim savijanjem u tri tačke  Uticaji ukrućenja na napredovanje zamorne prsline zavarene ploče  Primer 1 Modeliranje konačnim elementima sučeonog spoja pod statičkim zatezni opterećenjem  Primer 2 Modeliranje konačnim elementima T zavarenog spoja pod statičkim zateznim opterećenjem  Primer 3 Modeliranje konačnim elementima dvostrukog T spoja pod statićkim zateznim opterećenjem  Uticaj odnosa napona na napredovanje zamorne prsline u dvostrukom T zavarenom spoju pod statičkim zateznim opterećenjem  Primer 1 Odnos napona 0.5  Primer 2 Odnos napona 0  Primer 3 Odnos napona -1  Eksperimentalna verifikacija numeričkih rezultata dobijenih za T spojeve zavarene mešanjem trenjem Dobijeni su sledeći rezultati  Numerički proračuni:  Koordinate x, y i z za vrh prsline u svakom koraku,  Raspodele faktora intenziteta napona – KI duž fronta prsline u svakom koraku,  Zamorni vek izražen preko broja promena primenjenog opterećenja – N za svaki korak napredovanja prsline.  Brzine rasta zamorne prsline su prikazane u odnosu na raspodelu faktora intenziteta napona – KI.  Eksperimentalna verifikacija numeričkih rezultata ispitivanja T spojeva zavarenih mešanjem trenjem, uključujući i:  Zamorni vek izražen preko broja promena primenjenog opterećenja – N za svaki korak.

In this present work, application of fracture mechanics is used to present a fatigue crack initiation and growth of friction stir welded (FSW) T joint plate made of aluminum alloy AA2024 –T351. All analyzed models are made from aluminum alloy 2024-T351.The properties of materials in the areas of joints and geometry measures of FSW joint are adopted from available experiments. The effect of crack growth on fatigue life of unstiffened and stiffened structures is considered by using the numerical method based on finite elements - extended Finite Element Method (XFEM). ABAQUS software and Morfeo are used to display the results of the growth of cracks in welded T joint plates of FSW in all regions. Three point – bending load is applied, with stress intensity ratio R = 0. Tension fatigue load is also applied with different stress ratio of R = (0.5, 0, and -1) All analyzed models are made from aluminum alloy 2024-T351. Material properties in joints zones and geometry mesures of FSW joint are adopted from available experiments. Following examples are analyzed:  Example 1 Finite element modelling of butt welded joint under static pure Three - Point Bending Load  Example 2 Finite element modelling of T welded joint under static pure Three - Point Bending Load  Effect of stiffeners on fatigue crack propagation of welded plate  Example 1 Finite element modelling of butt welded joint under static tensile loading  Example 2 Finite element modelling of T welded joint under static tensile loading  Example 3 Finite element modelling of double T welded joint under static tensile loading  Effect of stress ratio on fatigue crack propagation of double T welded joint plate under static tensile loading  Example 1 Stress ratio of 0.5  Example 2 Stress ratio of 0  Example 3 Stress ratio of -1  Experimental Validation of Numerical Results of friction stir welded T-joints Following results are obtain  Numerical computations:  Points coordinates of crack front x, y, z for every progression step,  Distributions of stress intensity factors- KI along crack front for each progressions step,  Fatigue life in form of applied load number change - N for each step of propagation.  Fatigue crack growth rates are plotted versus the distribution of stress intensity factors – KI.  Experimental Validation of Numerical Results of friction stir welded T-joints is analysed with the following:  Fatigue life in form of applied load number change - N for each step of propagation.

Istraživanje radnih parametara kontaktnog kondenzatora - degazatora sa kontinualnim kontaktom faza za pripremu vode za sisteme daljinskog grejanja

Research on working parameters of direct contact deaerator for district heating water

U radu je prikazana analiza kontaktne kondenzacije na slobodno formiranom mlazu, u kontaktnom kondenzatoru bez ispune. Takođe, dat je kritički osvrt na otvorene literaturne izvore. Nakon poređenja eksperimentalnih podataka i korelacija iz otvorenih literaturnih izvora, zaključeno je da objavljene korelacije, ne omogućavaju dovoljno preciznu analizu rezultata. S obzirom da korelacije iz otvorenih literaturnih izvora ne odgovaraju eksperimentalnim podacima, formirana je i postavljena nova korelacija koja je u funkciji bezdimenzionih parametara. Takođe, razmatran je i raspad mlaza tečnosti, formiranje kapi, granični uslovi kao i fenomeni kondenzacije pare na na slobodno formiranom mlazu tečnosti. Naučni doprinos doktorske disertacije je novi matematički model odnosno postavljanje nove kriterijalne jednačine.

The dissertation investigates analysis the research results of direct contact condensation of steam on freely formed falling liquid jets in a contact condenser. After the comparison of experimental data and open literature correlations it was concluded that published correlations does not provide accurate coverage of experimental data. Given that correlation from open literature sources do not correspond to the experimental data, new correlation was formed and established. A new correlation is a function of dimensionless parameters. It was also considered the breakup of the liquid jet, forming of the drops, boundary conditions, as well as, phenomena of condensation of the steam on freely formed falling liquid jets. In this respect, the scientific contribution of the doctoral dissertation is a new mathematical model and a establishment of a new criterial equation.

Uticaj rada sistema upravljanja vektorom potiska vođenih raketa na njihove aerodinamičke karakteristike

Effect of the guided missiles thrust vector control system activity on their aerodynamics characteristics

Predmet doktorske disertacije je eksperimentalno i numeričko istraživanje uticaja i efekata rada sistema za upravljanje vektorom potiska (UVP) na aerodinamičke karakteristike raketa, sprovedeno kroz ispitivanja u aerotunelu i numeričke simulacije dinamike fluida komercijalnim softverom. Istraživanje uticaja dejstva reaktivnog mlaza i karakterizacija strujnog polja izvršena je kroz ispitivanje modela protivtenkovske vođene rakete kratkog dometa u podzvučnoj struji. Pomenuta raketa ima upravljački sistem baziran na. Primenjen je sistem upravljanju vektorom potiska sa uranjanjem prepreka u bočni mlaz, zbog prednosti ovog načina upravljanja nad ostalim kod ovakvih i sličnih raketa. Motor na čvrsto raketno gorivo pozicioniran je u prednjem delu rakete. Motor ima dve bočne mlaznice, postavljene pod uglom od 40°, u odnosu na osu rakete i pozicionirane u centru mase. Bočnim mlazom se jednim delom ostvaruje potisak rakete, dok se drugi deo upotrebljava za stvaranje asimetričnog strujanja za kontrolu i upravljanje. Bočni mlazevi imaju značajan uticaj na aerodinamičke karakteristike, posebno u slučajevima kada se komanduje UVP-om, odnosno kad mlazevi deluju asimetrično usmereni na istu stranu rakete. Najveći uticaj mlaza dobijen je na manjim Mahovim brojevima, tj. u početnoj fazi leta rakete, što je opravdano zbog toga mlazevi mnogo više utiču na slobodnu struju sa manjom brzinom. Manja brzina, takođe, podrazumeva i manje stabilnosti rakete, pa je faza posle lansiranja najosetljiviji deo leta, i mora se posebno istražiti.Strujni fenomeni koji se javljaju kao posledica dejstva rada sistema UVP veoma su složeni, a efekti dejstva evidentni su na svim komponetama rakete. Ciljevi ove diseratcije su da se u potpunosti analiziraju efekti dejstva hladnog reaktivnog mlaza sistema UVP na osnovu rezultata iz aerotunelskih testova i CFD simulacije i da se definišu najadekvatnije sličnosti parametra koje bi proizveli topli produkti sagorevanja. Teza obuhvata primenu savremenih metoda numeričke simulacije, kao i korišćenje ekperimentalnih ispitivanja osnovnih fenomena vezanih za interakciju reaktivnog mlaza i slobodne podzvučne struje. Takođe, jedan od ciljeva ove teze bio je da se na osnovu dobijenih eksperimentalnih podataka upotpune znanja vezana za intrferenciju supersoničnog mlaza i slobodne podzvučne struje, kao i da se upotpuni oskudna baza podataka u pomenutom režimu ispitivanja. U doktorskoj disertaciji definisana je poboljšana metodologija istraživanja efekata reaktivnog mlaza u aerotunelima i predložen je način određivanja interferencije rada sistema za upravljanje vektorom potiska na aerodinamičke karakteristike vođenih raketa, kao jednog od osnovnih preduslova za strukturnu, analizu stabilnosti i analizu performansi. Verifikacija i validacija procesa izvršena je kroz odgovarajuću primenu komercijalnog numeričkog softverskog koda za proračun aerodinamičkih efekata mlaza na performanse vođene rakete

The subject of the PhD thesis are effects of lateral jets on aerodynamics of а missile model that are investigated, experimetaly in a wind tunnel and numerically by using commercial Computational Fluid Dynamics (CFD) software. Research on the lateral jet effect and characterization of the flow field was experimentally performed in tests of a short range anti tank guided missile model in the subsonic wind tunnel. The jet tabs type of thrust vector control (TVC) is applied, because of this type advantages for this type of missile. The missile’s solid propellant sustainer is positioned in forward section. The sustainer has two lateral nozzles. Angle between missile’s and nozzle’s axis are 40°, and the nozzles are positioned in the missile’s center of gravity. The lateral jet is partially used to create missile thrust and in the other things to create asymmetric flow necessary for the control and manage. The lateral jets have significant influence on missile’s aerodynamics characteristics. Influence is more significant when TVC generating commands, when jets are asymmetrically directed on same side of the missile. In experiments is observed greatest jets influence in the initial phase of the missiles flight. It is possible that jets more modifies weak small Mach number air flow field. Smaller velocity also means less missile stability, so after-lunch phase is the most sensitive part of flight, and mast be properly investigated. The objectives of this thesis have to fully analyze the effects of cold jet TVC system based on the results of wind tunnel tests and CFD simulations and to define the most appropriate parameter similarities to produce hot combustion products. The thesis includes the use of modern methods of numerical simulation, and the use of experimental tests of basic phenomena related to the interaction of the lateral jets and the subsonic crossflow. Based on the obtained experimental test results, one of the goals of this thesis was to complement the knowledge about influence of the supersonic lateral jet and subsonic crossflow, as well as to complement poor databases in the mentioned test regime, also. The flow field phenomena that occur as a result of the TVC system activity are very complex and influence all other components of the missile. In the PhD thesis an improved methodology for the jet reaction effects investigation in the wind tunnels is defined, and a method for determining of the TVC system interference on the aerodynamic characteristics, as a basic prerequisite for structural, stability and performance analysis, is proposed. Verification and validation process was carried out through the proper application of the commercial CFD software code for calculation of the lateral jet aerodynamic effects on the guided missile performances

Ponašanje domaćih lignita kolubarskog i kostolačkog basena tokom procesa termičkog razlaganja

Behaviour of domestic lignites from Kolubara and Kostolac mines during thermal decomposition process

Predmet ove doktorske disertacije je ispitivanje transformacija kroz koje prolaze domaći niskokalorični ugljevi (ligniti), Kolubare i Kostolca pri procesu devolatilizacije. Ispitivanja su obuhvatala eksperimentalna istraživanja i ispitivanje mogućnosti primene matematičkog modela na predviđanje prinosa volatila. U eksperimentalnom delu doktorske disertacije vršene su tehnička i elementarna analiza lignita, potom ispitivanja u reaktoru sa usijanom mrežicom i u termogravimetrijskom (TGA) reaktoru. Iz eksperimentalnih ispitivanja su dobijeni prinosi volatila u zavisnosti od granulacije (h<0,10 mm; 0,10<h<0,25 mm; 0,25<x<0,50 mm i 0,50<x<1,00 mm) i temperature (500, 700 i 900oS). Eksperimentalna ispitivanja su upotpunjena petrografskim analizama – merena je refleksija i određen maceralni sastav uglja, u zavisnosti od granulacije i temperature (300, 500, 700 i 900oS). Izvršena je regresiona analiza u okviru koje su povezani rezultati maceralne analize i tehničke analize ugljeva. U delu istraživanja vezanom za primenu matematičkog modela ispitava je mogućnost primene CPD (Chemical Percolation Devolatilization) modela. Ispitivana su dva osnovna scenarija: prvi koji je obuhvatao pronalaženje uglja iz baze modela koji je po svojim karakteristikama najsličiniji ugljevima Kolubara i Kostolac i potom upoređivanja rezultata korišćenja modela na uglju iz baze modela i rezultata dobijenih eksperimentalnim putem. Drugi scenario je obuhvatao ubacivanje ulaznih podataka ugljeva Kolubara i Kostolac u model i upoređivanje tako dobijenih rezultata sa onim dobijenim eksperimentalnim putem.

The subject of this Doctoral dissertation is research of transformation through which domestic low-calorific coals (lignites), Kolubara and Kostolac undergo throught the process of devolatilization. The research included experimental research and testing of the possibility of applying the mathematical model for the purpose of volatile yield prediction. In the experimental part of the doctoral dissertation, technical and elemental analysis were carried out, followed by research in wire mesh reactor and thermogravimetric (TGA) reactor. From the experimental research, volatile yields were obtained, in dependance of granulation (х<0,10 mm; 0,10<х<0,25 mm; 0,25<x<0,50 mm и 0,50<x<1,00 mm) and temperature (500, 700 и 900оС). Experimental test were completed with petrographic analyzes – the reflection and maceral composition were measured, and their dependence on the granulation and temperature (300, 500, 700 и 900оС). A regression analysis was performed in which the results of maceral analysis and technical analysis of coal were linked. In the part of research releted to the application of the mathematical model, possibility of applying of the CPD (Chemical Percolation Devolatilization) model was examined. Two basic scenarios were examined: the first one involved finding of the coal from model’s database, which is by its characteristics the most similar to the coals Kolubara nd Kostolac; and then the comparison of the results of using the model coal and results obtained experimentally. The second scenario included the input of the Kolubara nad Kostolac coals input data into the model and comparing the results obtained with results obtained experimentally.

Analiza mogućnosti primene vakumske degazacije napojne vode sistema daljinskog grejanja

Implementation analysis of vaacum degassing of feed water for district heating systems

Postupak obrade napojne vode degazacijom ima jednu od presudnih uloga u sistemima daljinskog grejanja u smislu zaštite postrojenja od korozije, jer se na taj način, iz prethodno hemijski pripremljene vode, izdvajaju kiseonik i ugljen diokisid, kao osnovne korozivne supstancije. U praksi se najčešće koriste metodi termičke degazacije, membranske i katalitičke deoksigenacije. Jedan od metoda koja nije dovoljno ispitan i do sada nije primenjen u praksi je desorpcija gasova iz vode na sniženom pritisku u prisustvu inertnog gasa – vakumska degazacija. Analizom rezultata eksperimentalnih merenja prikazanih u disertaciji, dobijena je pouzdana procedura za dimanzionisanje postrojenja za vakumsku degazaciju. U isto vreme razvijena je i procedura za ekonomsku analizu rada postrojenja, pomoću koje se mogu pouzdano proceniti investicioni i operativni troškovi rada postrojenja, te iznaći optimalni režimi rada koji će imati svoju adekvatnu primenu u praksi.

Degasification of water plays a crucial role in corrosion protection of pipelines and equipment in district heating systems. In practice, most commonly used degasification methods are thermal, catalytic and membrane degasification. Besides them there is another method: stripping of dissolved gases from water at reduced pressure in the presence of an inert gas. This method also called vacuum stripping has not been tested sufficiently and has been applied in practice only on few occasions. The main part of this dissertation includes the experimental work on vacuum stripping plant of semi-industrial scale and the analysis of the gathered data in order to describe the process in complete. The calculation procedure established in the dissertation is statistically proven as reliable. Other part of dissertation is the economic optimization of working parameters in order to obtain minimal costs, as well as the comparison of vacuum stripping process and other well-known processes.

Application of new shape descriptors and theory of uncertainty in image processing

Примена нових дескриптора облика и теорије неодређености у обради слике

Doktorska disertacija se bavi proučavanjem kvantitativnih aspekata atributa oblika pogodnih za numeričku karakterizaciju, to jest deskriptora oblika, kao i teorijom neodređenosti, posebno teorijom fazi skupova, i njihovom primenom u obradi slike. Originalni doprinosi i rezultati teze mogu se prirodno podeliti u dve grupe, u skladu sa pristupom i metodologijom koja je korišćena za njihovo dobijanje. Prva grupa doprinosa odnosi se na uvođenje novih deskriptora oblika (šestougaonosti i fazi kvadratnosti) kao i odgovarajućih mera koje numerički ocenjuju u kom obimu razmatrani oblik zadovoljava razmatrana svojstva. Uvedene mere su prirodno definisane, teorijski dobro zasnovane i zadovoljavaju većinu poželjnih svojstava koje svaka dobro definisana mera oblika treba da zadovoljava. Pomenimo neke od njih: obe mere uzimaju vrednosti iz intervala (0,1] i dostižu najveću moguću vrednost 1 ako i samo ako je oblik koji se posmatra šestougao, odnosno fazi kvadrat; ne postoji oblik ne-nula površine čija je izmerena šestougaonost, odnosno fazi kvadratnost jednaka 0; obe uvedene mere su invarijantne u odnosu na transformacije sličnosti; i daju rezultate koji su u skladu sa teorijski dokazanim rezultatima, kao i ljudskom percepcijom i očekivanjima. Brojni eksperimenti na sintetičkim i realnim primerima prikazani su u cilju ilustrovanja teorijski dokazanih razmatranja i pružanja jasnijeg uvida u ponašanje uvedenih mera. Njihova prednost i korisnost ilustrovani su u različitim zadacima prepoznavanja i klasifikacije slika objekata nekoliko poznatih i najčešće korišćenih baza slika. Pored toga, doktorska teza sadrži istraživanja vezana za primenu teorije neodređenosti, u užem smislu teorije fazi skupova, u različitim zadacima obrade slike i analize oblika. Razlikujemo zadatke koji se odnose na izdvajanje karakteristika oblika i one koji se odnose na poboljšanje performansi različitih tehnika obrade i analize slike. Što se tiče prve grupe zadataka, bavimo se primenom teorije fazi skupova u zadacima definisanja novog deskriptora fazi oblika, nazvan fazi kvadratnost, i merenja koliko je fazi kvadratan posmatrani fazi oblik. U drugoj grupi zadataka bavimo se istraživanjem poboljšanja performansi ocene transformacije slike euklidskim rastojanjima u tri dimenzije (3D EDT), kao i signature neprekidnog oblika u dve dimenzije zasnovane na rastojanju od centroida oblika. Ovo poslednje se posebno ogleda u postignutoj tačnosti i preciznosti ocene, povećanoj invarijantnosti u odnosu na rotaciju i translaciju objekta, kao i robustnosti u prisustvu šuma i neodređenosti koje su posledica nesavršenosti uređaja ili uslova snimanja. Poslednji rezultati se takođe odnose i na drugu grupu originalnih doprinosa teze koji su motivisani činjenicom da analiza oblika tradicionalno pretpostavlja da su objekti na slici prethodno jednoznačno i jasno izdvojeni iz slike. Takvo izdvajanje objekata se obično postiže u procesu jasne (to jest binarne) segmentacije originalne slike gde se odluka o pripadnosti tačke objektu na slici donosi na jednoznačan i nedvosmisleni način. Međutim, usled nesavršenosti uslova ili uređaja za snimanje, prisustva šuma i različitih vrsta nepreciznosti (na primer nepostojanje precizne granice objekta ili jasnih granica između samih objekata, greške u računanju, nedostatka informacija, itd.), mogu se pojaviti različiti nivoi nesigurnosti i neodređenosti u procesu donošenja odluke u vezi sa pripadnošću tačke slike. Ovo je posebno vidljivo u slučaju diskretizacije (to jest uzorkovanja) neprekidnog domena slike kada element slike, pridružen odgovarajućoj tački uzorka domena, može biti delimično pokriven sa više objekata na slici. U tom smislu, imamo da ova vrsta segmentacije može potencijalno dovesti do pogrešne odluke o pripadnosti tačaka slike, a samim tim i nepovratnog gubitka informacija o objektima koji se na slici nalaze. To proizlazi iz činjenice da segmentacija slike izvedena na ovaj način ne dozvoljava da tačka slike može delimično u određenom obimu biti član posmatranog objekta na slici, što dalje vodi potencijalnom riziku da tačke delimično sadržane u objektu pre segmentacije neće biti pridružene objektu nakon segmentacije. Međutim, ako se umesto binarne segmentacije izvrši segmentacija slike gde se odluka o pripadnosti tačke slike objektu donosi na način koji omogućava da tačka može delimično biti član objekta u nekom obimu, tada se donošenje binarne odluke o članstvo tačke objektu na slici može izbeći u ovom ranom koraku analize. To dalje rezultira da se potencijalno velika količina informacija o objektima prisutnim na slici može sačuvati nakon segmentacije, i koristiti u sledećim koracima analize. S tim u vezi, od posebnog interesa za nas jeste specijalna vrsta fazi segmentacije slike, segmentacija zasnovana na pokrivenosti elemenata slike, koja kao rezultat obezbeđuje fazi digitalnu reprezentaciju slike gde je vrednost članstva dodeljena svakom elementu proporcionalna njegovoj relativnoj pokrivenosti neprekidnim objektom na originalnoj slici. U ovoj tezi bavimo se istraživanjem modela digitalizacije pokrivenosti koji pruža ovakvu vrstu reprezentaciju slike i predstavljamo kako se mogu postići značajna poboljšanja u oceni 3D EDT, kao i signature neprekidnog oblika zasnovane na rastojanju od centroida, ako su informacije o pokrivenosti dostupne u ovoj reprezentaciji slike razmatrane na odgovarajući način.

The doctoral thesis deals with the study of quantitative aspects of shape attributes suitable for numerical characterization, i.e., shape descriptors, as well as the theory of uncertainty, particularly the theory of fuzzy sets, and their application in image processing. The original contributions and results of the thesis can be naturally divided into two groups, in accordance with the approaches used to obtain them. The first group of contributions relates to introducing new shape descriptors (of hexagonality and fuzzy squareness) and associated measures that evaluate to what extent the shape considered satisfies these properties. The introduced measures are naturally defined, theoretically well-founded, and satisfy most of the desirable properties expected to be satisfied by each well-defined shape measure. To mention some of them: they both range through (0,1] and achieve the largest possible value 1 if and only if the shape considered is a hexagon, respectively a fuzzy square; there is no non-zero area shape with the measured hexagonality or fuzzy squareness equal to 0; both introduced measures are invariant to similarity transformations; and provide results that are consistent with the theoretically proven results, as well as human perception and expectation. Numerous experiments on synthetic and real examples are shown aimed to illustrate theoretically proven considerations and to provide clearer insight into the behaviour of the introduced shape measures. Their advantages and applicability are illustrated in various tasks of recognizing and classifying objects images of several well-known and most frequently used image datasets. Besides, the doctoral thesis contains research related to the application of the theory of uncertainty, in the narrower sense fuzzy set theory, in the different tasks of image processing and shape analysis. We distinguish between the tasks relating to the extraction of shape features, and those relating to performance improvement of different image processing and image analysis techniques. Regarding the first group of tasks, we deal with the application of fuzzy set theory in the tasks of introducing new fuzzy shape-based descriptor, named fuzzy squareness, and measuring how much fuzzy square is given fuzzy shape. In the second group of tasks, we deal with the study of improving the performance of estimates of both the Euclidean distance transform in three dimensions (3D EDT) and the centroid distance signature of shape in two dimensions. Performance improvement is particularly reflected in terms of achieved accuracy and precision, increased invariance to geometrical transformations (e.g., rotation and translation), and robustness in the presence of noise and uncertainty resulting from the imperfection of devices or imaging conditions. The latter also refers to the second group of the original contributions and results of the thesis. It is motivated by the fact that the shape analysis traditionally assumes that the objects appearing in the image are previously uniquely and crisply extracted from the image. This is usually achieved in the process of sharp (i.e., binary) segmentation of the original image where a decision on the membership of point to an imaged object is made in a sharp manner. Nevertheless, due to the imperfections of imaging conditions or devices, the presence of noise, and various types of imprecision (e.g., lack of precise object boundary or clear boundaries between the objects, errors in computation, lack of information, etc.), different levels of uncertainty and vagueness in the process of making a decision regarding the membership of image point may potentially occur. This is particularly noticeable in the case of discretization (i.e., sampling) of continuous image domain when a single image element, related to corresponding image sample point, is covered by multiple objects in an image. In this respect, it is clear that this type of segmentation can potentially lead to a wrong decision on the membership of image points, and consequently irreversible information loss about the imaged objects. This stems from the fact that image segmentation performed in this way does not permit that the image point may be a member to a particular imaged object to some degree, further leading to the potential risk that points partially contained in the object before segmentation will not be assigned to the object after segmentation. However, if instead of binary segmentation, it is performed segmentation where a decision about the membership of image point is made in a gradual rather than crisp manner, enabling that point may be a member to an object to some extent, then making a sharp decision on the membership can be avoided at this early analysis step. This further leads that potentially a large amount of object information can be preserved after segmentation and used in the following analysis steps. In this regard, we are interested in one specific type of fuzzy segmentation, named coverage image segmentation, resulting in fuzzy digital image representation where membership value assigned to each image element is proportional to its relative coverage by a continuous object present in the original image. In this thesis, we deal with the study of coverage digitization model providing coverage digital image representation and present how significant improvements in estimating 3D EDT, as well as the centroid distance signature of continuous shape, can be achieved, if the coverage information available in this type of image representation is appropriately considered.

Modelsko ispitivanje čvrstoće struktura složene prostorne geometrije

Model analysis of complex spatial structures' strength

Mogućnosti ispitivanja realnih konstrukcija često su ograničene, posebno ukoliko se radi o velikim konstrukcijama. Jedno od rešenja je pravljenje umanjenog modela sa ciljem da se predvidi ponašanje realne konstrukcije, na osnovu ponašanja modela, dovoljne tačnosti. Ispitivanje na modelu umesto na stvarnoj konstrukciji u većini slučajeva rezultira velikom uštedom novca i vremena. Osim toga, eksperimentalni podaci dobijeni za jednu strukturu mogu se iskoristiti za predviđanje ponašanja grupe sličnih struktura, odnosno, savremeno projektovanje zahteva univerzalnost u pristupu. Cilj ovog rada je da se pokaže da je moguće modelsko ispitivanje složenih struktura sa aspekta čvrstoće konstrukcija, odnosno da se na osnovu naponskog i deformacionog stanja modela predvidi naponsko i deformaciono stanje realne konstrukcije. Kao ispitna (ogledna) konstrukcija usvojena je konstrukcija donje gradnje (postolja), obrtne platforme i donjeg dela stubova rotornog bagera SchRs 630, jer je za funkcionisanje ovako složene mašine od krucijalnog značaja poznavati naponsko stanje njene noseće konstrukcije. Dakle, polazna hipoteza ove disertacije podrazumevala je, da je konstrukcije složene prostorne geometrije, koje se sastoje dominantno od ploča kao konstruktivnih elemenata, moguće ispitivati modelski. Sa ciljem dokazivanja ove pretpostavke, prvo su urađeni numerički proračuni, primenom Metode konačnih elemenata, jedne stvarne konstrukcije i njenog umanjenog modela. Umanjenom strukturom nazvana je struktura koja je od stvarne strukture manja 10 puta po dimenzijama i po debljinama konstruktivnih elemenata. Umanjena struktura je u odnosu na stvarnu strukturu opterećena 100 puta manjim opterećenjem (u skladu sa postavkama Teorije sličnosti). U okviru statičkog proračuna, sprovedena je analiza preslikavanja napona po grupama gradnje predmetne konstrukcije i formulisani su koeficijenti preslikavanja za svaku od njih. Generalno govoreći, zaključeno je da je veza napona umanjene strukture i stvarne strukture linearna...

The possibilities of testing real constructions are often limited, especially in case of large constructions. One of the solutions is to create a sub-scaled model in order to anticipate the behavior of the real construction, regarding the behavior of the model, with sufficient accuracy. In most cases, testing on the model instead of the actual construction results in a great saving of money and time. Beside that, the experimental data which are obtained for one structure can be used further to predict the behavior of a group of similar structures, that is, modern design requires the universality in approach. The aim of this dissertation is to demonstrate that model testing of the complex structures is possible, from the aspect of the strength of the constructions, i.e. it is possible to predict the stresses and deformations of the real structure regarding the stresses and deformations of the model. As a test example, the construction of the substructure, the slewing platform and the lower part of the pylons of the bucket wheel excavator SchRs 630 is taken, because strength of supporting structure has a crucial importance for proper functioning of these machines. Thus, the starting hypothesis of this dissertation implied that, the constructions of complex spatial geometry, consisting mostly of plates as constructive elements, can be subjected to model testing. In order to prove this assumption, firstly, numerical calculations of a real construction and its sub-scaled model were performed using the Finite Element Method. Sub-scaled structure is 10 times scaled real structure (in size and plates thickness). Sub-scaled structure is loaded with load 100 times lower than the real structure (according to similarity method). Within the static calculation, the analysis of the stress mapping from sub-scaled model to real structure was carried out, by partial groups of construction. The coefficients connecting stresses of sub-scaled model and stresses of real construction were formulated, by partial groups of construction. Generally speaking, it was concluded that the functional dependence between the stress of the sub-scaled structure and the stress of the real structure is linear. The dominant membrane strain of the structure was diagnosed and it results in the coefficient of mapping the stresses of the sub-scaled structure to the stresses of the real structure close to 1. In the identified stress concentration zones, in which the predominant shear membrane stress is present...

Modeliranje složenih hibridnih struktura frakcionog tipa i primena u dinamici sistema krutih i deformabilnih tela

Modeling of complex fractional order hybrid structures and application in dynamics of systems of rigid and deformable bodies

Predmet ove doktorske disertacije je istraživanje u oblasti modeliranja i analize dinamičkog ponašanja sistema krutih tela povezanih hibridnim elementima frakcionog tipa i složenih sistema nanostruktura čija su viskoelastična svojstva opisana izvodima frakcionog reda...

The research subject of this doctoral dissertation is in the field of modeling and analysis of dynamic behavior of rigid multibody systems, connected with fractional order hybrid elements, and complex nanostructure based systems with fractional order viscoelastic properties...

Naponsko i deformacijsko stanje strukturnih elemenata sa diskontinuitetima geometrije

Stress and strain state of structural elements with geometric discontinuities

U ovom radu dat je prikaz rezultata višegodišnjeg istraživanja u oblasti ponašanja strukturnih elemenata sa diskontinuitetima geometrije. Osnova disertacije predstavlja analizu kompleksnih geometrija raznorodnih nosećih elemenata i uticaj geometrije na naponsko i deformacijsko stanje. Strukturni elementi koji će biti predmet istraživanja u ovoj disertaciji podeljeni su u dve grupe. Prvu grupu čine elementi kod kojih se koncentracija napona javlja oko otvora (uške), odnosno prelaza između dva različita preseka (radijusi, konusi). Drugu grupu čine elementi kod kojih se koncentracija napona javlja kod tankozidih nosača. U cilju sagledavanja osobina i ponašanja strukturnih elemenata izdvojeni su parametri koji ih opisuju i razmatrani su njihovi uticaji na čvrstoću strukturnih elemenata. Naponsko i deformacijsko stanje prve grupe elemenata određeno je numeričkim, a izmereno eksperimentalnim putem dok je za drugu grupu primenjen samo numerički pristup. Numerički pristup je izveden kroz primenu metode konačnih elemenata i kompjuterskog modeliranja. Eksperimentalni pristup predstavlja primenu metoda beskontaktnog merenja deformacija. Na kraju rada prikazani su rezultati dobijeni numeričkim i eksperimentalnim putem. Prikazana je njihova uporedna analiza i diskusija.

The results gained from longterm research regarding the behavior of structural elements with geomrtric discontinuities are presented in this dissertation. The base of this dissertation is the analysis of complex geometries of various loaded elemnts and the impact of the geometry on stress and strain state. The structural elemnts being part of the research in this dissertation are divided into two groups. The first group consists of the elements where stress concentration and deformations are concentrated around the hole (connecting lug). i.e. transition between two different cross-section (radius, conus). The second group consists of the elements where stress concentration are concentraded on thin-walled beams. In order to analyse the characteristics and the behavior of the structural elements, the parameters describing them are emphasized. Moreover, their impact on the strength of the structural elements is analyzed. Stress and strain state of the elements is determined by numerical and experimental analysis. Numerical analysis is conducted by applying finite elements method and computer modelling. Experimental analysis is conduced by conctactless stress and strain measuring. The results gained by numerical and experimental analysis are presented in the last two chapters. Furthermore, their comparative analysis is presented.

Uticaj konstrukcionih parametara i parametara pobude na odziv dvoportalnog rotornog bagera u vanrezonancijskoj oblasti

Influence of constructional parameters and parameters of excitation on response of the bucket wheel excavator with two masts in the out-of-resonance region

U radu je postavljen originalni prostorni dinamički model dvoportalnog rotornog bagera koji omogućava modalnu analizu i analizu odziva sistema u uslovima kontinualne promene konstrukcionih parametara i parametara pobude. Validacija matematičkog modela izvršena je poređenjem rezultata modalne analize sa vrednostima sopstvenih frekvencija dobijenim naučno verifikovanom metodom konačnih elemenata. Rezultati pokazuju visok nivo korelacije o čemu najbolje svedoče relativno niska odstupanja prve tri sopstvene frekvencije (≈1%). Parametri dinamičkog modela određeni su sprezanjem rezultata dobijenih na osnovu razvijenog 3D modela gornje gradnje sa rezultatima vaganja izvršenog nakon završetka procesa montaže. Na taj način identifikovana je distribucija mase nadgradnje i formiran korigovani 3D model koji omogućava da se u celokupnom domenu promene ugla nagiba strele rotora (SR) sa dovoljnom tačnošću odredi položaj težišta nadgradnje. Geometrijska konfiguracija gornje gradnje nema značajnog uticaja na modalne karakteristike razmatrane konstrukcije pa je horizontalni položaj SR usvojen kao referentan. Izvedena je analiza uticaja krutosti užadi sistema za vešanje SR, dominantnih masa i broja kašika na rotoru na dinamičko ponašanje sistema. Dokazano je da dinamički koeficijenti propisani standardom DIN 22261, odnosno iz njih izvedena granična ubrzanja referentnih tačaka, predstavljaju dobru zaštitu sistema od pojave rezonancije i da konstrukcija koja zadovoljava navedene kriterijume osciluje u oblasti na koju rezonancije nemaju uticaja. Navedena granična ubrzanja korišćena su prilikom formiranja kritičnih oblasti, odnosno definisanja kombinacija vrednosti parametara pri kojima može doći do negativnih dinamičkih efekata. Propisan je postupak izbora optimalnog broja kašika na rotoru sa aspekta dinamike.

The original spatial dynamic model of the bucket wheel excavator with two masts which enables continuous variation of constructional and excitation parameters and analysis of their influence on dynamic behaviour of system was developed. Validation of mathematical model was done by comping results of modal analysis with natural frequencies obtained by scientifically verified finite element method. The results show very high level of correlation especially in the case of relative deviations of first three natural frequencies of ≈1%. Parameters of the dynamic model were determined by merging the results obtained from superstructure (SuS) 3D model and the weighing conducted after the erection. In such manner distribution of SuS masses is fully identified, and a corrected 3D model which provides enough accuracy in determining the SuS centre of gravity in the complete domain of the bucket wheel boom (BWB) inclination angle is developed. Geometric configuration of the SuS doesn’t have a significant impact on the system modal characteristics, thus horizontal position of BWB was adopted as the reference. The analysis of effects of stiffness of BWB hanging system ropes, dominant masses and number of buckets, on the dynamic behaviour was done. Limiting accelerations of the reference points, derived from the dynamic coefficients prescribed by code DIN 22261, were proven to provide adequate protection of the machine against admittance in the resonant state. Moreover, the construction which fulfills mentioned criteria oscillates in region not influenced by resonances. Limiting accelerations were used to define critical areas i.e. to determine the set of magnitudes of parameters that may cause negative dynamic effects. The procedure of optimal number of buckets adoption is prescribed.

Initial plastic deformation and residual stress influencing thr welding joint behavior in the presence of cracks

Утицај иницијалне пластичне дефoрмације и заoсталих напoна на пoнашање завареног споја у присуству прслине

Model cevovoda pune razmere je proizveden od zavarljivog niskolegiranog čelika visoke čvrstoće Sumiten 80P (SM 80P). Čelik SM 80P pripada grupi HT80 čelikakojiimajuzateznu čvrstoću iznad 800 MPa i napon tečenja iznad 700 MPa. Zatezne karakteristike su posledica kaljenja i otpuštanja, stoga se prilikom procesa zavarivanja mora ispoštovati odgovarajuća procedura. Uz pomoć softeva ABAQUS, metodom konačnih elemenata na modelu je izvršena simulacija hidrostatičkog testa. Model koji je korišćen za proračun metodom konačnih elemenata razlikuje se od eksperimentalnog modela u izgledu zavarenog šava i gemetrije šava (treći segment cilindričnog ekperimentalnog modela je prilikom proračuna metodom konalnih elemenata zanemaren). U prvom delu analize promena von Mizesovih napona će se ispitati u dva koraka, prvi korak opterećenja-rasterećenja i drugi korak opterećenja-rasterećenja i fokus će biti pozicije početka tečenja materijala i njegova širenje. U drugom delu numeričkog proračuna analizirano je ponašanje modela u kome su generisani inicijalni zaostali naponi. Relacija von Mizesovih napona i deformacija je računata na tri načina: linearno-elastična analiza, kada se model tretira kao idealno cilindrična posuda (bez ugla od 5º). Druga relacija je dobijena uz pomoć eksperimentalnog merenja deformacija i treće, ponašanje napon-deformacija krive dobijene numeričkim proračunom (ABAQUS softver).Za pretpostavke procene preostalog veka i proceneintegriteta konstrukcije, korišćena je studija mehanike loma ispitivanjem J-R krive metala šava niže čvrstoće sa malom i velikom prslinom za niskolegirane čelike visoke čvrstoće. EPP postupak je korišćen za čeono zavarivanjeSuminet 80P ( SM 80P )ploče. Kontrualno merenje sile i usta otvaranja kao i širenje prsline je posmatrano tokom testa odgovarajućim metodama. Pored toga, J-R krive su dobijene za tri različite pozicije zavarenog spoja. Sila rasta prsline je dobijena za različite vrednosti upotrebljenog napona i grafički je predstavljen u funkciji dubine prsline.

The full-scale model of penstock was produced using weldable high strength low alloyed steel (HSLA) Sumiten 80P (SM 80P). Steel SM 80P belongs to HT80 steel with tensile strength above 800 MPa and yield strength above 700MPa. Tensile properties were achieved by quenching and tempered technology which requires strong obeying of welding procedures. Finite element analysis has been carried out by using ABAQUS software to simulate the hydrostatic test of the full-scale model of penstock. A finite element model of penstock is a little bit different than the experimental test model in welding the shape and geometry (the third segment of the cylindrical mental of the experimental model has been neglected for the finite element model). In the first portion of the analysis the von Misses stress distribution will be investigated in two steps, the first load-unload and the second load-unload, and to focus on where the yielding initiates and spreads. For the second portion of the numerical study, the behavior of the model with initial residual stresses in weld joints have been analyzed for von Misses stresses distribution. The von Misses stress-strain relationship has been calculated in three ways: using linear elastic formulas, when the experimental model was treated as an ideal cylindrical vessel (without a 5º angle). The second relationship is obtained from strain guage measurements, and the third behavior is the stress-strain curve obtained from a numerical calculation (ABAQUS software). For the residual strength prediction and structural integrity assessment of penstock, a study of fracture mechanics behavior of an under-matched weld joints with small and large surface cracks for high strength low alloy steel of penstock structures has been performed by the J-R curve approach. Suminet 80P ( SM 80P ) grade steel plate was butt welded by submerged arc welding. Three tensile panels with surface cracks positioned in the base metal (BM), weld metal (WM) and the heat affected zone (HAZ) were tested at room temperature. And continuous measurement of force versus crack mouth opening displacement and crack extension was monitored during the test by the compliance method. In addition, J-R curves were built for three parts of the weld joint. Crack driving force is obtained for various values of applied stresses ratio and it plotted as a function of crack depth ratio.

Dvofazno strujanje pri povratnom hidrauličkom udaru

Two-phase flow in reverse waterhammer

U okviru doktorske disertacije je razvijen numerički postupak za proračun dvofaznog strujanja pri povratnom hidrauličkom udaru, koji se često javlja u hidroenergetskim postrojenjima. Korišćen je homogeni model jednofaznog i dvofaznog stišljivog strujanja u kome su strujni i termodinamički parametri dobijeni usrednjavanjem parametara tečne i parne faze po jedinici mase. Pretpostavljeno je da su parna i tečna faza u strujnoj i termičkoj ravnoteži, kao i da je strujanje dvofazne mešavine izentalpsko. Jednodimenzionalno nestacionarno strujanje homogenog stišljivog fluida opisano je zakonom održanja mase i zakonom promene količine kretanja, koji formiraju sistem kvazilinearnih parcijalnih diferencijalnih jednačina hiperboličkog tipa. Pri formiranju jednačina uzeta je u obzir promena površine poprečnog preseka, koja je veoma izražena u hidroenergetskim postrojenjima, kako u ulaznom, tako i u izlaznom cevovodu. Numeričko rešavanje ovog sistema jednačina je izvršeno primenom metode karakteristika. Postupak numeričkog rešavanja je eksplicitan. Vremenski korak integracije je određen Courant-ovim kriterijumom. Za određivanje graničnih uslova su razvijene bilansne jednačine, kao što su uticanje u cev, spoj dve cevi istog ili različitog poprečnog preseka, vodna turbina, spoj cevi i rezervoara na mestu isticanja. Za validaciju razvijenog numeričkog postupka iskorišćeni su eksperimentalni podaci dostupni u literaturi i merenja izvršena na realnom postrojenju hidroelektrane. Poređenje rezultata numeričkih proračuna sa izmerenim vrednostima daje zadovoljavajuće slaganje. Razvijeni numerički postupak omogućava pouzdano predviđanje uslova pojave povratnog hidrauličkog udara i nastanka dvofaznog strujanja. Razvijeni numerički postupak je primenjen za simulacije hidrauličkog udara sa neravnotežnim izdvajanjem gasa sa ili bez isparavanja vode. Hidraulički udar sa gasnom i parnom kavitacijom u cevi, izazvan naglim zatvaranjem zatvarača, izaziva maksimalni porast pritiska ispred zatvarača, čija je amplituda bliska vrednosti određenoj relacijom Joukovsky-og, dok na intenzitet sledećih amplituda pritiska tokom nestacionarne pojave veoma utiče prisutstvo rastvorenog vazduha i pare u vodi, tako da amplitude i nekoliko narednih udarnih talasa u dvofaznoj mešavini mogu biti veće od prve amplitude u tečnosti. Kako bi se ovaj uticaj numerički simulirao, uzet je u obzir neravnotežni prelaz mase vazduha i pare na površini dispergovanih mehurova gasne faze u kontinualnom toku vode. Utvrđeno je da je nastanak mehurova vazduha intenzivan kada ekspanzioni talas obori pritisak ispod pritiska zasićenja gasa u vodi po prvi put nakon maksimalnog pika pritiska prema Joukovsky-om, dok je kasnije, brzina prenosa mase vazduha, zbog degazacije i apsorpcije vazduha, manja. Povratni hidraulički udar, koji nastaje nizvodno od zatvarača koji se zatvara, pokazuje da je amplituda povratnog hidrauličkog udara nešto veća od početne vrednosti pritiska pre zatvaranja zatvarača. Razvijeni model i numerički postupak proračuna hidrauličkog udara su primenjeni za predviđanje povratnog hidrauličnog udara na hidroelektrani „Đerdap I“ sa Kaplanovom turbinom.

Numerical procedure for calculating the two-phase flow in the reverse waterhammer on hydropower plants, which often occurs in hydropower plants, is developed and presented in this dissertation. A homogeneous model of single-phase and two-phase compressive flows is used in which the flow and thermodynamic parameters are obtained by averaging the parameters of the liquid and gas phase per unit mass. It is assumed that the gas and liquid phase are in the velocity and thermal equilibrium, and that the flow of the two-phase mixture is isenthalpic. A one-dimensional non-stationary flow of homogeneous compressible fluid is described by applying mass and momentum conservation equations which form a system of quasilinear partial differential equations of a hyperbolic type. The change of the flow channel cross-section area, which is very pronounced in hydropower plants, is taken into account, both in the inlet and outlet pipelines, during formation of the balance equations. Numerical solving of this system of equations is performed by using the method of characteristics. The numerical resolve process is explicit. The timing of integration is determined by Courant's criterion. Balance equations are developed in order to determinate boundary conditions, such as inflow into pipe, joints of two pipes of the same or different cross section, water turbine, pipe joints and tank at the end of system. In order to validate the developed numerical procedure, the obtained numerical results are compared with the available measured data from the literature, as well as those measured at the real hydropower plant. The developed numerical procedure enables a reliable prediction of the conditions for the occurrence of a reverse waterhammer and the formation of a two-phase flow. The developed numerical procedure was also applied for simulation of hydraulic water hammer with non-equilibrium gas and vapor generation. Waterhammer with gas cavitation in the pipe, caused by a sudden closing of the valve, causes a maximum peak pressure, close to the pressure in the liquid obtained by the Joukovsky relation, while the intensity of the next pressure peaks during this non-stationary phenomenon is greatly affected by the presence of dissolved air in the water and vapor generation due to the evaporation of liquid under pressure lower or equal to the water saturation pressure. The previously developed numerical procedure was upgraded by the non- equilibrium model of air degassing and absorption and vapor evaporation and condensation on the surface of dispersed gas bubbles in the continuous liquid water. It was found that the formation of air bubbles is intense when the expansion wave collapses the pressure below the saturation pressure of the gas in water for the first time after the maximum pressure peak against Joukovsky, while later, the velocity of mass transfer due to degassing and absorption of air is much lower. In addition, the developed model and numerical procedure are applied to the simulation of the reverse water hammer at the hydropower plant “Djerdap I” with the Kaplan hydro turbine.

Linearity of the close loop deformeter

Merna linearnost specijalnog deformetra

Merenje naprezanja strukturnih elemenata konstrukcije uglavnom se izvodi korišćenjem mernih traka. Uobičajenu strukturu mernog lanca čine: merne trake, pojačivač i sistem za akviziciju podataka i njihovo memorisanje. Pouzdanost i efikasnost ovakvih merenja uglavnom zavisi od merne osetljivosti, ponovljivosti, tačnosti i nivoa šuma. Ključni doprinos ove doktorske teze je harmonizacija mernih karakteristika inoviranog deformetra sa mernom elektronikom. Slično kao kod modeliranja mehatroničkih komponenti, kroz oblikovanje i kompjutersku analizu 3D virtuelnog modela i dizajniranje realnog laboratorijskog prototipa, optimiziran je veoma specifičan deformetar sa zatvorenom petljom. Razvijen je virtuelni eksperiment koji odgovara aktuelnim merenjima na probnom stolu. U koncept 3D modeliranja uvedena je ideja faktora korekcije za odziv deformetra. Fokus istraživanja zadržan je na verifikaciji linearnosti izlaznog signala, mernog opsega, rezoluciji inoviranog deformetra i operativnoj primenjivosti CLD deformetra.

Stress and strain measurements on frames and structures are mainly conducted by use of strain gauges. A measuring chain applied in such measurements usually consists of strain gauges, amplifiers and data acquisition and logging device. The applicability of such instrumentation, mainly depends on its sensitivity, measuring repeatability, accuracy and noiseless operation. The key point of this thesis is harmonization of measuring properties for the newly invented deformeter with the measuring electronics. Much alike a standard modeling of Mechatronic items, a very specific CLD (Close Loop Deformeter) is optimized throughout coupled modeling, bridging analysis of 3D virtual model and real design of laboratory prototype. Virtual experiment was developed to correspond with actual measurements on the test rig. The idea of rectification factor is introduced into concept of 3D modelling with an innovative CLD research. The focus of the research was kept on the output linearity, measuring range and resolution of the invente deformeter.

Low Reynolds number airfoils

Aeroprofili za male Rejnoldsove brojeve.

U ovoj tezi je modelirano strujanje oko aeroprofila sa niskim Rejnoldsovim brojem. Viskozno neviskozna interakcija kombinovana sa modeliranjem laminarnog mehura je efikasan metod za konstruisanje novih aeroprofila sistematskim modifikovanjem oblika aeroprofila. Neviskozno rešenje je zasnovano na konformnom preslikavanju. Viskozna formulacija je zasnovana na rešavanju integralnih jednačina za količinu kretanja i energije. Kada nema odcepljenja strujanja primenjen je Eplerov model za predviđanje tranzicije iz laminarnog u turbulentno strujanje. Laminarni mehur, koji uzrokuje otcepljenje je modeliran iz tri segmenta: laminarni deo, turbulentni deo i oblast prilepljenja strujanja. Ovime je omogućeno određivanje doprinosa ukupnom otporu aeroprofila, takođe je omogućeno i praćenje karakteristika graničnog sloja...

In this thesis, the flow around airfoils at low Reynolds numbers has been modeled. The model utilizes inviscid-viscous interaction method. The inviscid-viscous interaction method supplemented by an adequate laminar separation bubble modeling has been proven to be efficient design tool when numerical optimization, by systematic shape modification, is anticipated...

Sistemski pristup odlučivanju u izboru lokacije i sadržaja skladišta ubojnih sredstava

Systems approach to decision making the choice in location and content of ammunition storehouses

Racionalnost i efikasnost u snabdevanju ubojnim sredstvima ogleda se u svrsishodnom, organizovanom i optimalnom korišćenju svih raspoloživih resursa kako u miru, tako i u ratu. Ekonomičnost, kao neminovan princip, obavezuje korisnike - potrošače ubojnih sredstava, ali i druge elemente sistema snabdevanja ubojnim sredstvima da ih koriste tako da se postignu najpovoljniji rezultati. U miru, to znači postizanje i održavanje visokog nivoa operativnih sposobnosti, adekvatno čuvanje, održavanje i zanavljanje ubojnih sredstava i svrsishodno trošenje istih za potrebe obuke i uvežbavanja jedinica, uz minimalno angažovanje ljudskih i materijalnih potencijala i stalno usavršavanje sistema. U ratu, utrošak ubojnih sredstava mora dati maksimalne efekte pri uništavanju neprijatelja i njegovih potencijala, a sistem snabdevanja ubojnim sredstvima mora da korisnicima - potrošačima blagovremeno i na pravo mesto obezbedi adekvatan asortiman i količine u skladu sa nastalom potrebom. Ubojna sredstva su veoma skup materijal, koji se troši u miru za obuku, opitovanja, usavršavanja i slično. Istovremeno se određen asortiman i količine UbS čuva za eventualnu potrebu u ratu. Zbog nemogućnosti obezbeđenja ubojnih sredstava proizvodnjom kada je korisnicima - potrošačima potrebna, neminovnost je postojanje skladišta i skladištenje ubojnih sredstava. Izbor skladišta ubojnih sredstava u miru predstavlja vrlo važan proces, ali i preduslov za organizaciju efikasnog sistema snabdevanja ubojnim sredstvima. To je višekriterijumski problem koji obuhvata više kako kvalitativnih, tako i kvantitativnih kriterijuma. Kompromis između materijalnih i nematerijalnih kriterijuma je od suštinskog značaja za izbor najboljeg rešenja, kako u izboru lokacije, tako i u izboru sadržaja skladišta ubojnih sredstava. Rešavanje navedenog problema je izvršeno kroz opis i analizu postojećeg sistema snabdevanja UbS u Vojsci Srbije i njegovih elemenata, definisanje kriterijumi koji utiču na izbor novog skladišta i na bazi stečenih saznanja, a zatim se primenom naučno zasnovanih postupaka pripremila teorijska podloga za izbor modela kojim je moguće unaprediti sistem donošenja odluke u izboru lokacije i sadržaja skladišta UbS. Napred navedeno je još značajnije, ako se ima u vidu činjenica, da se danas u sistemu odbrane čine ogromni napori usmereni ka racionalizaciji i unapređenju sistema logistike, osloncem na imajuće resurse u državi.

Rationality and efficiency in the ammunition supply is reflected in the purposeful, organized and optimal use of all available resources both in peace and in war. Economy, as an unavoidable principle obliges consumers of ammunition, as well as other elements of the ammunition supply to use them to achieve the most favorable results. In peace time, it means achieving and maintaining a high level of operational capabilities, adequate storage, maintenance and renovation of ammunition and meaningful spending for the purposes of training and practicing units, with a minimal commitment of human and material resources and continuous improvement of the system. In the war time, the consumption of ammunition must give maximum effect in the destruction of the enemy and its potentials, and the system must supply with ammunition the users - customers on time and in the right place in order to provide an adequate range and quantity depending on emerging needs. Ammunition are very expensive material, which is consumed on training, improvement, etc. in peace. Аt the same time a certain range and quantity of munitions are kept for the possible need in the war. Due to the impossibility of providing ammunition production as the user - customer needs, there is a necessity to warehouses and store ammunition. The choice of ammunition warehouse in peace is a very important process, but also a precondition for the organization of an efficient system of ammunition supply. It is a multi-criteria problem that includes more qualitative, as well as quantitative criteria. The compromise between the tangible and intangible criteria is of essential importance for the finding of the best solution, both when it comes to the choice of location, but also in the choice of content of the ammunition storage. Solving of this problem is made through the description and analysis of the existing ammunition supply system in the Serbian Armed Forces and its elements, definition of the criteria that influence on the choosing of a new warehouse and on the basis of acquired knowledge, and finally, using scientifically based methods which prepared a theoretical basis for the selection of models which enable the improvement of the decision making system in the selection of the location and the content of ammunition warehouse. Further cited, is even more significant to take into consideration the fact that today, the defense system makes enormous efforts aimed at rationalizing and improving the logistics system, relying on current resources in the country.

Modeliranje procesa u energetskom parnom kotlu sa višestepenim dovođenjem vazduha po visini ložišta

Modeling of processes in utility steam boiler with air staging

Predmet istraživanja predstavlja razvoj proračunskog sistema koji obuhvata diferencijalni matematički model procesa u ložištu i integralni matematički model rada postrojenja sa međusobnim interakcijama, a sve u cilju procene rada energetskog parnog kotla u celini. Ovakav sistem omogućio je širi prikaz svih relevantnih stanja struja koje učestvuju u procesima energetskog parnog kotla na ugljeni prah. Potreba za ovakvim načinom istraživanja proistekla je iz činjenice da nije moguće posmatrati deo složenog postrojenja a pritom zanemariti njegovo sadejstvo sa ostatkom sistema u kome on funkcioniše, odnosno sa kojim čini celinu. Razvijeni metod je primenljiv za inverzne probleme procene radnog stanja kod postojećih postrojenja, kao i za one direktne, kako modifikacije postojećih tako i razvoja novih energetskih objekata. U sklopu razvoja proračunskog sistema predviđeno je definisanje matematičkog modela sagorevanja čestica ugljenog praha, strujanja i zračenja produkata sagorevanja, kao i podmodela formiranja i destrukcije azotnih oksida koji u korelaciji sa integralnim termičkim i aerodinamičkim proračunima omogućavaju formiranje sveobuhvatnog opisa pogonskog režima energetskog parnog kotla. Razvoj ovakvog proračunskog modela je značajan radi pouzdanog predviđanja performansi energetskih parnih kotlova. Kvalitet rada samog kotla koji je moguće proceniti primenom razvijenog sistema proračuna može se podeliti u grupe efektivnog, efikasnog, sigurnog i ekološki prihvatljivog rada. Ovakva analiza naročito je bitna s obzirom da rad kotla može imati presudan uticaj na raspoloživost i ekonomičnost celokupnog energetskog sistema čija je on komponenta...

The subject of research is the development of a calculation system comprising a differential mathematical model of processes within the furnace and an integral mathematical operation model of plant with mutual interactions, with the aim of overall utility steam boiler operation assessment. Such system enabled a wider overview of all relevant flows involved in the processes of the utility steam boiler operating on pulverized coal. The need for such research originated from the fact that it is not possible to observe a part of a complex plant and disregard its joint action with the rest of the system, with which it forms a whole. The developed method is applicable to inverse problems of operation mode assessment at existing plants, as well as to direct problems both for modification of existing and development of new utility objects. Within the development of the programme system, it has been anticipated to define a mathematical model of pulverized coal particles combustion, flow and radiation of two-phase gas-particles mixture, as well as a submodel of nitrogen oxides formation and destruction, which, in correlation with integral thermal and aerodynamic calculations, allow the formation of a comprehensive description of the utility steam boiler operating regime. The development of such a calculation model is significant in the aim of reliable prediction of utility steam boilers’ performances. The operation quality of boilers that may be assessed by using the developed calculation system can be divided into groups of effective, efficient, safe and ecologically acceptable work. Such analysis is of particular importance due to the fact that boiler operation can have a decisive impact on the availability and cost of the entire energy conversion system of which it is a component...

Modeliranje i numerički proračuni strujanja nestišljivog fluida u pravim konusnim difuzorima

Modelling and numerical calculations of the incompressible flow in a straight conical diffusers

U disertaciji je istraživano turbulentno vihorno i bezvihorno strujanje nestišljivog fluida u pravim konusnim difuzorima. Cilj ove doktorske di- sertacije je poboljšanje tačnosti numeričkog proračuna vihornog strujanja u ovom tipu difuzora. Istraživanje je sprovodeno numeričkim putem, primenom softvera otvorenog koda - OpenFOAM, pri čemu je izvršena implementacija dva modela turbulencije u ovaj softver. Jedan od ovih modela, Hambin k − ε model je odnedavno poznat naučnoj javnosti, dok je drugi k − ε diffuser razvi- jen u okviru rada na ovoj doktorskoj disertaciji. Razvijeni model turbulen- cije k − ε diffuser je namenjen za numeričke proračune bezvihornog i prinudno- potencijalnog vihornog strujanja u pravim konusnim difuzorima. Sprovedena je detaljna analiza RANS pristupa modeliranju turbulencije, sa posebnim osvrtom na modele turbulencije koji obuhvataju anizotropnost polja turbulentne viskoznosti. Jedan od najsavremenijih RANS modela turbu- lencije koji obuhvata anizotropnost turbulentne viskoznosti i vremensku ne- lokalnost turbulentnih napona (Hambin model), implementiran je u kod sof- tvera OpenFOAM. Jednačine ovog modela su napisane u polarno-cilindričnim koordinatama, pa je za njegovu implementaciju u kod softvera OpenFOAM bilo neophodno implementirati jedinične dijadne tenzore u osnov koda OpenFOAM. Primenom ovih dijadnih tenzora, u softver OpenFOAM čiji solveri rade u Dekartovim koordinatama, implementirane su jednačine Hambinih napona u polarno-cilindričnim koordinatama. Hambin model je poslužio kao osnov za razvijanje i implementaciju novog modela k − ε diffuser, koji je u kodu na- zvan kEpsDif i koji je namenjen za proračun vihornog i bezvihornog strujanja u pravim konusnim difuzorima. Osnovne karakteristike razvijenog modela su anizotropnost turbulentne viskoznosti i vremenska nelokalnost turbulent- nih napona. Testiranje implementiranih modela turbulencije je izvršeno u četiri različite strujne geometrije, pri različitim vrstama strujanja. Te- stiranje implementiranog Hambinog modela je izvršeno numeričkim prora- čunom prinudno-potencijalnog vihornog strujanja u cevi. Tom prilikom su vi rezultati proračuna ovim modelom upoređeni sa rezultatima dva linearna (k −ε i k −ω SST) i jednog nelinearnog modela turbulencije (Lien cubic k −ε). Verifikacija postupka implementacije i validacija razvijenog modela k − ε diffuser je izvršena testiranjem ovog modela u tri različite strujne geometrije pri različitim vrstama strujanja. Testiranje je najpre izvršeno numeričkim proračunom prinudno-potencijalnog vihornog strujanja u pravom konusnom di- fuzoru pri dve različite jačine vihora. Tom prilikom su rezultati dobijeni primenom razvijenog modela k − ε diffuser upoređeni sa ostala dva korišćena modela turbulencije (standardnim k − ε i Hambinim k − ε modelom). Nakon toga je razvijeni model testiran numeričkim proračunom vihornog strujanja u Klausenovom difuzoru, čime je izvršena kontrola prilagodljivosti ovog mo- dela različitim geometrijskim karakteristikama difuzora. Razvijeni model turbulencije k − ε diffuser ima mogućnost identifikacije vrste strujanja u di- fuzoru, tj. pravi razliku između vihornog i bezvihornog strujanja. U slučaju da je strujanje u difuzoru bezvihorno, aktivira se standardni k −ε model, dok se u slučaju vihornog strujanja u difuzoru proračun vrši pomoću razvijenog k − ε diffuser modela. Ova univerzalnost razvijenog modela je testirana na bezvihornom strujanju u Azadovom difuzoru. Svi proračuni su izvršeni na trodimenzionalnim proračunskim mrežama. Na originalan način su prikazani elipsoidi turbulentnog napona u odnosu na sferični deo turbulentnog napona, koji je definisan kinetičkom energijom turbulencije. Analizirani su međusobni uticaji polja napona i polja brzine u procesu modeliranja vihornog turbulentnog strujanja u difuzorima i izložena je procedura razvoja modela k − ε diffuser. Sa novim modulima koji su implementirani u kod OpenFOAM, a koji obuhvataju matematičko-programerski postupak transformacije tenzora iz Dekartovih u polarno-cilindrične koordinate i obrnuto, otvoren je put za implementaciju drugih modela u polarno-cilindričnim koordinatama i dalje unapređenje numeričkih proračuna u strujnim domenima cilindričnog oblika.

In this dissertation a research regarding swirling and swirl-free turbulent flow of incompressible fluid is presented. The aim of this dissertation is an accuracy improvement of numerical calculation of swirling flow in this diffuser type. The research is performed numerically by OpenFOAM software, with two new implemented turbulence models. One of these models, Hamba’s k − ε is recently known in the research community, while the second one, k − ε diffuser, is developed during the research in this dissertation. Developed k − ε diffuser model is intended for numerical calculation of swirl-free and Rankine-vortex swirling flow in straight conical diffusers. Detailed analysis of RANS based turbulence modeling methodology is presented, especially in terms of turbulence models with anisotropic turbulent viscosity field. One of the most modern RANS turbulence models, which include anisotropy of turbulent viscosity and time nonlocality of turbulent stresses (Hamba’s turbulence model), is implemented in OpenFOAM software. Since equations of this model are written in cylindrical coordinates, in order to implement this model in OpenFOAM software, it was necessary to implement dyadic tensors in the basis of this software first. Using this dyadic tensors, Hamba’s turbulent stresses equations in cylindrical coordinates are implemented in OpenFOAM code, whose solvers are written in Cartesian coordinates. The Hamba’s model has been used as the basis for developing and implementing a new turbulence model k − ε diffuser, which is designed for numerical calculations of swirl-free and Rankine-vortex swirling flow in straight conical diffusers. The basic characteristics of this new model are anisotropy of turbulent viscosity and time nonlocality of turbulent stresses. The implemented models are tested on four different geometries under different flow conditions. The Hamba’s model is tested by numerical calculation of Rankine-vortex swirling flow in a straight pipe. The results obtained with this model are compared with results obtained by two linear (k − ε and k − ω SST) and one non-linear (Lien cubic k − ε) turbulence models. Verification of the implementation process and validation of the developed model k − ε diffuser are performed by testing this model in viii three different flow geometries under different flow conditions. The model is firstly tested by numerical calculations of Rankine-vortex swirling flow in a straight conical diffuser, for two different swirl strengths. The results obtained during these tests by k−ε diffuser model are compared with results obtained by other two used turbulence models (standard k−ε and Hamba k−ε model). After that, the model k−ε diffuser is tested by numerical calculation of swirling flow in the Clausen diffuser as control of a possibility of using this model in diffusers with different geometrical characteristics. Developed model k − ε diffuser has a possibility of flow type identification, i.e. it makes difference between swirl and swirl-free flow. In case of a swirl-free flow a standard k − ε is activated, while in case of swirling flow, calculation is carried on by k −ε diffuser model. This universality of developed k −ε diffuser model is tested on a swirl-free flow conditions in Azad diffuser. All calculations are performed on 3D computational meshes. An ellipsoid of turbulent stresses in respect to the spherical part of turbulent stresses, which is defined by turbulent kinetic energy, are presented in original manner. Mutual influences of stress and velocity fields are analysed in turbulent swirling flow in a straight conical diffusers and the procedure of k − ε diffuser model development is presented. The new implemented modules in OpenFOAM, which contain mathematical programming procedure for tensor transformations from Cartesian to cylindrical coordinates and reversely, give possibility for implementing other turbulence models in cylindrical coordinates and further improvement of numerical flow calculation in the cylindrical shape flow domains.

Spregnute poprečne i uzdužne oscilacije Ojler-Bernulijevih i Timošenkovih greda od funkcionalno gradijentnih materijala

Coupled transverse and longitudinal vibrations of Euler-Bernoulli and Timoshenko beams of functionally graded materials

U disertaciji se analizira problem linearnih harmonijskih oscilacija elastičnih greda od funkcionalno gradijentnih materijala čije se karakteristike menjaju po uzdužnoj osi grede. S obzirom na mogućnosti modelovanja materijala tako da svojim karakteristikama, mogu da zadovolje strukturne i estetske zahteve, povećan je obim njihovog korišćenja u realnim konstrukcijama. Ovi materijali mogu se primenjivati u širokom spektru različitih inženjerskih oblasti, kao što su biomedicinsko inženjerstvo, energetika, vazduhoplovno inženjerstvo, građevinarstvo i mnoge druge. Analiza statičkih i dinamičkih karakteristika elastičnih greda, s obzirom na njihovu primenu u brojnim inženjerskim konstrukcijama je od posebnog značaja za savremenu tehniku. U disertaciji se analiziraju uzdužne i poprečne oscilacije, kao i spregnute poprečne i uzdužne oscilacije elastičnih greda, čiji se poprečni presek i karakteristike materijala menjaju po uzdužnoj osi grede. Sprezanje uzdužnih i poprečnih modova oscilovanja određeno je opštim načinom oslanjanja grede. S obzirom na prirodu funkcionalno gradijentnih materijala analizira se promena gustine i modula elastičnosti po uzdužnoj osi grede. Prilikom formiranja modela, greda se posmatra kao mehanički sistem sa beskonačno mnogo stepeni slobode. Ponašanje ovakvog sistema opisuje se parcijalnim diferencijalnim jednačinama sa promenljivim koeficijentima. Za izvedene jednačine određeni su analitički zapisi modela oslanjanja grede u opštem slučaju, koristeći sisteme opruga i krutih tela na krajevima grede. Na osnovu ovih zapisa analizira se sprezanje poprečnih i uzdužnih oscilacija. Razdvajanjem poromenljivih, dužine i vremena, kod harmonijskih oscilacija formiran je sistem običnih diferencijalnih jednačina kojima se jednačine svode na modalni oblik. Jednačine se svode na bezdimenzioni oblik koji je u određenim slučajevima pogodan za izvršavanje potrebnih izračunavanja. U postupku algebarskog svođenja krutosti opruga na bezdimenzioni oblik, njihove vrednosti svode se na jedinični interval, što predstavlja dodatno numeričko uprošćavanje. S obzirom na formirani sistem običnih diferencijalnih jednačina sa definisanim konturnim uslovima, problem vi izračunavanja sveden je na rešavanje dvotačkastog graničnog problema. Rešavanje problema vrši se simboličko-numeričkim metodom početnih parametara (SNMIP). Ovaj model predstavlja modifikaciju metoda početnih parametara (Bidermanovog metoda) i ne zahteva primenu iterativnih procedura prilikom izračunavanja. Takođe, daje se primer primene metoda gađanja na rešavanje oscilacija greda promenljivog poprečnog preseka i promenljivih karakteristika materijala duž podužne ose grede (aksijalno funkcionalno gradijentnih greda). Uslovi ortogonalnosti modova oscilovanja elastičnih greda izvode se na osnovu prethodno određenog analitičkog oblika konturnih uslova za definisane početne uslove u opštem smislu. Koristeći uslove ortogonalnosti modova oscilovanja izvode se integracione konstante u vremenskoj funkciji. Time se dobija rešenje problema oscilovanja elastičnih greda promenljivog poprečnog preseka od funkcionalno gradijentnih materijala u zatvorenom obliku. Kao verifikacija primene simboličko-numeričkog metoda početnih parametara u rešavanju tačnih diferencijalnih jednačina kretanja daje se uporedni prikaz rezultata dobijenih ovim metodom i onih koji su određeni koristeći metod krutih segmenata. Takođe, razmatra se primena simboličko-numeričkog metoda početnih parametara za određivanje željene sopstvene frekvencije s obzirom na različite masene i mehaničke karakteristike mehaničkog sistema.

he problem of linear harmonic vibration of elastic axially functionally graded (AFG) beams whose characteristics change along longitudinal axes is analyzed in the presented dissertation. The implementation of modern procedures in designing functionally gradient (FG) materials have caused the increased use of later materials in real-life engineering structures, due to the fact that they may satisfy specific structural and aesthetic demands. Thus, FG materials may be used to overcome a wide range of engineering problems in various areas, i.e., biomedical engineering, energy industry, airspace engineering, civil engineering, etc. and that is why the static and dynamic analysis is of special importance in modern engineering. In the dissertation the longitudinal and transverse vibration problems as well as coupled transverse and longitudinal vibration problems of AFG elastic beams are analyzed. The coupling of longitudinal and transverse mode shapes is achieved by the implementation of general boundary conditions. With respect to the nature of FG materials, the changes of mass density and elasticity modulus are analyzed along the beam longitudinal axes. An elastic beam is treated as a mechanical system with an infinite number of degrees of freedom and its behavior is described by partial differential equations with variable coefficients. For presented problems, the equations of motion are derived and boundary conditions are presented in a symbolic manner. Based on later writings, the coupling of mode shapes is analyzed. Using the method of separation of variables, namely longitude and time, the system of ordinary differential equations is formed and the equations are written in the modal form. The equations are written in the non-dimensional form, which may be suitable for practical calculations. In this process, stiffness coefficients are reduced to the unit interval that presents further numerical simplification. Based on the formed system of ordinary differential equations with defined boundary conditions, the computational problem is reduced to the two point boundary value problem. The presented problem is solved using the symbolic-numeric method of initial parameters (SNMIP). This model presents modification of the method of initial parameters (Biderman’s method) and does not require the application of iterative procedures. Also, the example of the shooting method application for solving vibration problem of AFG beams is presented. viii Orthogonality conditions of mode shapes are derived with respect to general boundary conditions and further used for the derivation of integration constants in the time function. Thus, the vibration problem of elastic AFG beams with variable cross-sectional characteristics is solved in the closed form. The comparative analysis of the results obtained by SNMIP and those obtained by rigid element method is implemented in order to verify the presented procedures. The use of SNMIP in the determination of desired natural frequencies with respect to various mass and mechanical characteristics of the system is also discussed.

Nosivost i stepen iskorišćenja cilindričnih zupčastih parova u uslovima višestruke sprege

Load capacity and degree of efficiency of cylindrical gear pairs in multiple mesh conditions

U domenu prenosa i transformacije snage od pogonske do radne mašine zupčasti parovi zbog kompaktnosti konstrukcije, velike pouzdanosti i nosivosti imaju najveću primenu u poređenju sa drugim prenosnicima snage koji obavljaju istu elementarnu funkciju. Saglasno tome, istraživanja u oblasti zupčastih parova imaju značajan doprinos u razvoju savremenih mašinskih konstrukcija. Predmet istraživanja ove doktorske disertacije je razvoj preciznijih matematičkih modela raspodele opterećenja na istovremeno spregnute parove zubaca, kada se u toku dodirnog perioda zubaca smenjuju dvostruka i trostruka sprega, kao i razvoj preciznijih matematičkih modela za analizu uticaja raspodele opterećenja na nosivost korena zubaca i energetsku efikasnost cilindričnih zupčastih parova. Sprovedena istraživanja u ovoj doktorskoj disertaciji su dovela do sledećih rezultata: Razjašnjenje fenomena raspodele opterećenja na istovremeno spregnute parove zubaca u uslovima dvostruke i trostruke sprege, kao i formiranje tačnijih modela za sagledavanje istovremenog uticaja tačnosti izrade, krutosti zubaca i intenziteta opterećenja na karakter raspodele opterećenja. Definisanje tačnijeg kriterijuma za određivanje napona u korenu zupca merodavnog za proveru radne sposobnosti zubaca sa aspekta zapreminske čvrstoće. Njegovom implementacijom u konvencionalne postupke proračuna ISO/DIN standarda, značajno bi se povećao nivo pouzdanosti podataka o radnim i kritičnim vrednostima napona u korenu zupca. Razvijanje tačnijih modela za analizu energetske efikasnosti zupčastih parova na osnovu stepena iskorišćenja.

In the field of transmission and transformation of power from the drive to the working machine, due to the compact construction, high reliability and load capacity, the gear pairs have the greatest application compared to other power transmissions that perform the same elementary function. Accordingly, research in the field of gear pairs has a significant contribution to the development of modern machine constructions. The research topic of this doctoral dissertation is the development of more precise mathematical models of load distribution in simultaneously meshed teeth pairs, when during the contact period of the teeth the double and triple mesh take turns, as well as the development of more precise mathematical models for analyzing the influence of the load distribution on the teeth root load capacity and the energy efficiency of the cylindrical gear pairs. The research carried out in this doctoral dissertation led to the following results: Clarification of the load distribution phenomenon in simultaneously meshed teeth pairs in double and triple mesh conditions, as well as the formation of more accurate models for examining the simultaneous effect of the accuracy of production, stiffness of the teeth and load intensity on the load distribution character. Defining a more precise criterion for determining the tooth root stress relevant for checking the working ability of the teeth rating from the aspect of bending strength. It implementing in the conventional procedures of the ISO/DIN standard calculation, the level of reliability of data on the working and critical values of the tooth root stress would be significantly increased. Developing more accurate models for the analysis of the energy efficiency of gear pairs based on the degree of efficiency.

Nanofotonski filtri za potrebe biomedicinskih uređaja

Nanophotonic filters for the purposes of biomedical devices : doctoral dissertation

Predmet istraţivanje doktorske disertacije su dve vrste nanofotonskih filtera - filtera dobijenih tehnikom depozicije filma fulerena u vakuumu iz gasne faze na supstrat od stakla i mekih kontaktnih sočiva na bazi hidrogela (pHEMA) i inkorporiranih nanomaterijala iz familije fulerena. Ovako dobijeni biomedicinski filteri pored zaštite oka i očnih struktura mogu imati i stimulativno fototerapijsko dejstvo, jer modulacijom svetlosti mogu uticati na suprahijazmatično jedro–generator cirkadijalnih ritmova u ljudskom organizmu. Iz tog razloga sprovedena je opseţna spektroskopska karakterizacija filtera na bazi tankih filmova fulerena, na osnovu koje su dobijene informacije o strukturi filma kao i opsezima filtrirane i atenuirane svetlosti. Rezultati o izmenjenoj vizuelnoj percepciji dobijenoj primenom filtera potvrĎeni su analizom digitalnih slika dobijenih montiranjem filtera ispred objektiva fotoaparata. Zatim je izvršena procena fototerapijskog potencijala ovakvih filtera preko analize sekundardnih podataka postojeće EEG studije, a na osnovu najnovijih naučnih saznanja u oblasti generisanja delta moţdanih talasa. Istraţivanje nanofotonskih mekih kontaktnih sočiva bilo je usmereno na ispitivanje biokompatibilnosti sočiva različitim spektroskopskim metodama, a u najvećoj meri na do sada zanemaren aspekt stanja vode u hidrogelovima koji je od ključnog značaja za funkcionalnost sočiva sa stanovišta permeabilnosti za kiseonik. U istarţivanjima je pored digitalne slike, UV-VIS spektra, FTIR i Optomagnetne imaging spektroskopije (OMIS) primenjena i nova metoda Akvafotomika u svrhu karakterizacije hidriranih sočiva, jer je omogućila otkrivanje različitih frakcija vode u hidrogelu. Pored toga Akvafotomikom došlo se do saznanja kako tip inkorporiranog nanomaterijala utiče na balans vodenih frakcija. Dobijeni rezultati imaju naučni i praktičan značaj za razvoj nanofotonskih filtera, kao i unapreĎenje metoda karakterizacije optičkih materijala sa aspekta biokompatibilnosti.

Research topics of this doctoral thesis are two types of nanophotonic filters – filters made using fulleren thin film deposition techniqe in vacuum from gaseous phase on the glass substrat and soft hydrogel based (pHEMA) contact lenses with incorporated nanomaterials from fulleren family. These biomedical nanophotonic filters could offer not just protection of the eye and occular structures but could also provide phototerapeutic stimulative effects on the suprachiazmatic nucleus – generator of all circadial rhythms in the human organism by modulating light stimuli. For this reason, extensive spectroscopic characterization of filters based on thin films of fullerenes was conducted and significant information on the structure of the film as well as the filtered and attenuated light bands was obtained. The results of the altered visual perception were confirmed using analysis of digital images obtained by fitting the filter in front of the camera lens. Then an assessment of phototherapeutic potential of such filters was made based on the analysis of secondary data from an existing EEG studies and the latest scientific knowledge in the field of generating delta brain waves. The results of psychological testing on a set of randomly chosen group of subjects confirmed that the impact of the nanophotonic filter is not the result of conscious information processing and the natural preference of certain colors. Research of nanophotonics soft contact lens was focused on examining biocompatibility using various spectroscopic methods, mostly in the so far neglected aspect of the state of water in hydrogels which is essential to the functionality of the lens from the standpoint of permeability to oxygen. A new method Aquaphotomics has been proposed and tested for the purpose of the characterization of hydrated lenses, which enabled detection of the various fractions of water in the hydrogel, and gave insight into how different incorporated nanomaterials affect the balance between water fractions. The results have a scientific and practical significance for the development of nanophotonic filters and improvement of methods for optical materials characterization from the aspect of biocompatibility.

Tribološke karakteristike kliznih ležaja od kompozitnim materijala sa polimernom osnovom

Tribological characteristcs of the composite sliding bearings with the polimer as the base material

Osnovna ideja ove disertacije je izrada numeričkog modela habanja kliznih ležaja u kontaktu sa rukavcem vratila. Numerički model je u poređenju sa postojećim eksperimentalnim metodama u vremenskom smislu brži, a u ekonomskom isplativiji, pa je uspostavljanje ovog modela od velikog, kako naučnog, tako i praktičnog značaja. Kako bi se došlo do krajnjeg cilja, bilo je neophodno primeniti i kombinovati nekoliko različitih metoda: eksperimentalnu, analitičku i statističku i numeričku. Predložena je metodologija za određivanje pohabane zapremine tela prstenastog poprečnog preseka (klizni ležaj) u kontaktu sa cilindrom (vratilo), kombinovanjem eksperimentalnog i analitičkog postupka, a na osnovu promene debljine zida uzorka. Metodologija se može primenjivati za bilo koji materijal uzorka gorenavedene geometrije. Zapremina pohabanog materijala se dalje koristi za izračunavanje Arčardove konstante, koja je neophodan ulazni podatak za simulaciju habanja. Jedan od doprinosa disertacije je tačna vrednost Arčardove konstante za materijal PTFE poliamid. Dobijena vrednost je verifikovana poređenjem sa materijalima sličnih karakteristika iz literature. Vrednosti imaju visok stepen korelacije. U uslovima dovođenja polimernog uzorka u kontakt sa tečnošću (inicijalno podmazivanje, čišćenje u ultrazvučnoj kadi), utvrđeno je da se ne može uspostaviti veza između masenog i zapreminskog habanja, zbog osobine polimera da upija tečnost, čija masa tako nadomešta deo mase pohabanog materijala. Stoga se uvek poređenjem masenog i zapreminskog habanja događa da je zapreminsko habanje daleko veće. Analitičkim i numeričkim putem je određen kontaktni pritisak tribo-para. Rezultati dobijeni dvema metodama su približni.

The concept of this dissertation is to develop the numerical model of the wearing process of the sliding bearing in contact with the shaft. If compared to the experimental methods, the numerical method is significantly faster and more cost-effective, thus the development of this model is of great scientific, as well as practical importance. In order to achieve the ultimate goal – the development of the numerical model, it was necessary to apply and combine several different scientific methods: experimental, analytical, statistical and numerical. Combining the experimental and analytical procedure, based on the change in the thickness of the samples’ wall, the methodology for determining the worn volume of the ring (sliding bearing) in contact with the cylinder (shaft) is proposed. This methodology can be applied for the sample made of any material with above mentioned geometry. The worn volume is further used to calculate the Archard coefficient, which is a necessary input value for the wear simulation. Among others, one contribution of this dissertation is the exact value of the Archard coefficient for the material PTFE polyamide. The value obtained by the experiments is verified by comparing it with the Archard coefficients of the similar materials, obtained from the literature. Bringing the polymer sample in contact with the fluid (by initial lubrication, cleaning in the ultrasonic bath, etc.), it absorbs certain amount of the fluid. The mass of the absorbed fluid compensates an amount of the worn mass. Hence, if compared volumetric loss with the mass loss, the volumetric loss will always appear significantly higher, and these two approaches of the loss measurements cannot be correlated. This is also proved in this thesis. The contact pressure of the tribo-pair is determined by analytically and numerically. The results obtained by two different methods are in high correlation.

Svojstva pepela iz termoelektrana značajna za odlaganje i primenu

Characteristics of ash from thermal power plants important for disposalund utilization

Velika količina pepela nastaje kao nusproizvod sagorevanja uglja u termoenergetskim postrojenjima, čiji pravilan rad zahteva sistem pneumatskog transporta za njegovo efikasno odvođenje. Odlaganje pepela na deponije predstavlja teret za životnu sredinu. Poznavanje fizičko-hemijskih i aeracionih karakteristika pepela je preduslov za precizno predviđanje ponašanja sistema pneumatskog transporta pepela iz termoelektrana velikog kapaciteta i ocene moguće primene ovog nusproizvoda u različitim industrijskim granama. U okviru ove disertacije razmatrane su karakteristike pepela lignita Kolubara iz termoelektrane snage 620 MWe. Ispitivanjima fizičko-hemijskih karakteristika uzoraka zaključeno je da postoji izrazita heterogenost pepela, što naročito utiče na njegove aeracione karakteristike. Međusobne zavisnosti fizičkih i aeracionih karakteristika pokazale su da za ispitivani pepeo nije moguće jednoznačno definisati režim pneumatskog transporta. S obzirom na činjenicu da je ispitivani pepeo na granici ugušćene i razređene faze, peremabilnost pepela, koja je značajan parametar za definisanje pneumatskog transporta, pokazuje da su neophodne brzine transporta u granicama od 10 do 15 m/s. Razvijen je programski kod za dva numerička modela proračuna pada pritiska pri pneumatskom transportu pepela velikog kapaciteta i velike dužine. Verifikacija modela izvedena je na osnovu eksperimentalnih ispitivanja pneumatskog transporta pepela kapaciteta 120 t/h i dužine 600 m. Model zasnovan na korelaciji Dogina i Lebedeva, gde je parametar A=1,4∙10-6, daje odlično slaganje sa eksperimentalnim podacima, uz korelacioni odnos 93,99% i srednje kvadratno odstupanje 9,58%. Rezultati ove doktorske disertacije imaju veliki naučni i praktični značaj. Predstavljaju dobru osnovu za dalja istraživanja, razmatranje moguće primene ispitivanog pepela, kao i za definisanje optimalnog režima i projektovanje sistema pneumatskog transporta ovog ili sličnog materijala.

Large volumes of ash are generated as byproduct of coal combustion process in thermoenergetic plants, and their proper operation depends upon efficient pneumatic conveying system to dispose it continuously. Disposing the ash to landfills creates huge environmental burden. Both physico-chemical and aeration characteristics of ash are prerequisite for accurate and reliable behaviour prediction of long distance large capacity pneumatic conveying system as well as for possible utilization consideration. This doctoral dissertation analyzed characteristics of Kolubara lignite ash from a 620 MWe thermal power plant. Physico-chemical characteristics investigation of samples led to conclusion that this ash is extremely heterogeneous material, and that significantly affects its aeration characteristics. Relationship between physical and aeration characteristics of ash showed that unambiguous defining of pneumatic conveying mode is not possible. Considering the fact that this ash belongs to boundary area of dilute and dense phase, ash permeability, as important parameter of pneumatic conveying defining, indicated required transport velocities between 10 to 15 m/s. A computer program code was developed for two numerical models to estimate pressure drop for large capacity long distance ash pneumatic conveying. Model verification was undertaken using experimental data obtained by examination of 120 t/h and 600 m pneumatic conveying of ash. Model based on correlation of Dogin and Lebedev, for parameter A=1,4∙10-6, is in excellent agreement with experimental data, having correlation ratio 93,99% and root- mean-square deviation 9,58%. This doctoral dissertation results are of scientific and practical importance. They offer a good basis for further investigations, considering possible utilization of this ash as well as for defining optimal mode and designing pneumatic conveying system of this or similar material.

Razvoj metodologije za ispitivanje uticaja dentalnog implanta na noseću strukturu

A novel methodology for the analysis of dental implant impact on the surrounding structure

U savremenoj stomatologiji, ugradnja dentalnih implanata se smatra standardnom procedurom. Ipak, bez obzira na dugu praksu i primenu, u nekim slučajevima dolazi do prekida terapije. Jedan od razloga neuspeha terapija su prevelike vrednosti deformacija koje nastaju u kosti prilikom opterećenja dentalnih implanata. Na vrednosti deformacija koje nastaju u okolini implanta, znatno utiče geometrija implanata, odnosno njegov dizajn. Trenutno ne postoji standardna eksperimentalna metoda za ispitivanje uticaja dentalnog implanta na okolnu strukturu, odnosno ispitivanje njegove karakteristike prenosa opterećenja. Predmet istraživanja ove teze je analiza postojećeg stanja i razvoj nove metodologije za standardno ispitivanje prenosa opterećenja različitih tipova dentalnih implanata. Razvijena su dva eksperimentalna modela na bazi polimetil metakrilata, kao i dva numerička modela. Za izradu modela kalupa primenjena je metoda trodimenzionalne štampe. Za merenje deformacija i pomeranja, korišćena je optička, bezkontaktna metoda, trodimenzionalna korelacija digitalnih slika. Pomoću razvijenih eksperimentalnih i numeričkih modela, ispitan je uticaj primene pravih abatmenta i abatmenata pod uglom, uticaj nagiba implanta, kao i promene prečnika i dužine dentalnih implanata, na prenos opterećenja. Ispitan je uticaj geometrije tri različita dentalna implanta na akrilatni model, takođe tokom aksijalnog opterećenja. Prikazana metodologije ima za cilj da obezbedi standardnu pripremu uzorka koja će biti ekonomičnija, i brža u odnosu na numeričke analize, i klinička ispitivanja. Na ovaj način je moguće dobiti uvid u uticaj geometrije dentalnih implanata. Dodatno, ova metoda omogućava lakše poređenje uticaja geometrijskih karakteristika, velikog broja dostupnih dentalnih implanata, na raspodelu deformacija na noseću strukturu.

In dental practice, dental implant placement is considered to be a standard procedure. However, in some cases, dental implant failure occurs. One of the reasons for this is overloading the bone which surrounds the dental implant. One of the most influencing factors that contribute to dental implant overload is dental implant designs. Currently, there is no standard experimental procedure for analysis of influence of dental implant design on load transfer characteristics. The subjects of this thesis is to the present a novel methodology for analysis of dental implant load transfer characteristics. Two experimental models were developed from polymethyl – methacrylate, and two numerical models. 3D printing technology was used in order to fabricate moulds for experimental samples. For contactless strain and displacement measurement, three-dimensional digital image correlation was used. Experimental and numerical models were used in order to analyse the effect of straight and angled abutment, influence of implant inclination, as variation of dental implant length and diameter, on their load transfer characteristics. Additionally, influence of three different dental implant designs on the acrylate model were analysed during axial loading. Goal of this methodology is to present relatively simple preparation of experimental models, which is more affordable and less time consuming when compared to numerical models or clinical trials. In this way, it is possible to acquire an insight into influence of dental implant design. Additionally, this method would enable easier comparison of geometrical characteristics, for large number of available dental implants, on strain distribution on the surrounding structure.

Napredni algoritmi upravljanja manipulatorima u sistemima za trenažu pilota savremenih borbenih aviona

Advanced control algorithms for the manipulators within modern combat aircraft pilot training systems

U ovoj doktorskoj disertaciji predstavljena su istraživanja na temu razvoja naprednih algoritama upravljanja za dva sistema za trenažu pilota savremenih borbenih aviona-centrifuge za trenažu pilota (centrifuge) i uređaja za prostornu dezorijentaciju pilota (UPDP-a). Ovi uređaji su modelovani kao troosni (centrifuga) i četvoroosni (UPDP) robotski manipulatori (manipulatori) sa cilindričnim zglobovima. Predstavljena istraživanja imaju za cilj proširivanje i produbljivanje naučnih saznanja i dostignuća u oblasti modelovanja i upravljanja razmatranih manipulatora u sistemima za trenažu pilota savremenih borbenih aviona, a koja se mogu primeniti i na serijske robotske manipulatore u opštem smislu. U okviru ove disertacije su razvijeni novi i unapređeni postojeći metodi i modeli u domenu kinematike robota, razvoja planera trajektorije, adekvatnog izbora aktuatora, i odabira pravilne strategije upravljanja kretanjem predstavljenih manipulatora. Prikazan je kompletan postupak razvoja sistema upravljanja za centrifugu za trenažu pilota savremenih borbenih aviona, troosnog manipulatora koji ostvaruje izuzetno kinematički zahtevne trajektorije, a koji se bazira na simulacijama definisanog kinematičkog i dinamičkog modela, kao i na metodama realističnih simulacija predloženih decentralizovanih i centralizovanih metoda upravljanja. Predložene metode upravljanja za centrifugu su primenjene i na četvoroosni uređaj za prostornu dezorijentaciju pilota. Predstavljene metode modelovanja, algoritmi u okviru planera trajektorije, metoda izbora upravljačkog sistema, metoda realistične simulacije performansi sistema upravljanja, i metoda izbora aktuatora su primenjive i na opšti slučaj robotskog manipulatora sa više stepeni slobode.

In this doctoral dissertation, a research considering development of the advanced control algorithms for two modern combat aircraft pilot training systems-Centrifuge Motion Simulator (centrifuge) and Spatial Disorientation Trainer (SDT) is presented. These devices are modeled and controlled as 3DoF (centrifuge) and 4DoF (SDT) robot manipulators with rotational axes. The presented research aims to broaden and deepen scientific knowledge and achievements in the field of modeling and control of the considered modern combat aircraft pilot training systems, that can also be applied to а general serial robot manipulator. A new and an improved existing methods and models have been derived in the field of robot kinematics, trajectory planning, an adequate drive selection and control strategy choice. A complete development process of a control system for the centrifuge, which is a manipulator that performs a highly challenging motion, based on simulations of the defined kinematic and dynamic models, as well as on realistic simulations of the proposed decentralized and centralized control methods, is presented. The control methods proposed for the centrifuge are also applied to the 4DoF SDT. The modeling methods, the trajectory planning algorithms, the control system design and simulation methods, and the drive selection strategies, presented here for the considered manipulators within modern combat aircraft pilot training systems, are also applicable within the general robot manipulator’s domain.

Uticaj ispitivanja probnim pritiskom na nastanak i rast prslina u zavarenim spojevima opreme pod pritiskom

Probe testing effect on crack initiation and growth in pressureized equipment welded joints

Predmet doktorske disertacije je analiza problema vezanih za inicijaciju i rast prslina u zavarenim spojevima opreme pod pritiskom tokom procesa ispitivanja pritiskom, kao i utvrđivanje matematičkih modela i procedura pomoću kojih bih se nastajanje i rast prslina mogao proceniti na pouzdan način. Istraživanje je obuhvatalo pregled i sistematizaciju postojećih proračunskih modela i procedura na osnovu dostupnih literaturnih podataka, industrijska merenja napona i deformacija na dve posude pod pritiskom, numeričku simulaciju u programskom paketu ABAQUS, te obradu i analizu rezultata merenja. Merenja su obavljenja u laboratoriji za zavarene konstrukcije i tehnologiju materijala Mašinskog fakulteta Univerziteta u Beogradu i na terenu (opremi pod pritiskom koja se nalazi u dugogodišnjem radu u industrijskim postrojenjima u Republici Srbiji). Rezultati dobijeni na industrijim merenjima su poslužili kao osnov za procenu nastanka i rasta prslina u zavarenim spojevima na posudama opterećenih pritiskom. Kao originalno dostignuće doktorske disertacije može se smatrati sledeće: • dobijeni su podaci o veličinama nastalih prslina kod opreme pod pritiskom koja se nalazi u višegodišnjem radu u industrijskim postrojenjima, • dobijeni su podaci o dopuštenim naponima i deformacijama kod prethodno navende opreme pod pritiskom. Direktna primena rezultata dobijenih u disertaciji se ogleda u inženjerskoj praksi za procenu nastanka i rasta prslina u zavarenim spojevima opreme pod pritiskom u eksploataciji.

The applied stress level which will produce plastic deformations in WM is lower than the BM yield strength, not to mention effect of over-loading. One should also keep in mind that welded joints are places with non-uniform stress distribution because of stress concentration even if residual stresses are released. Therefore, simultaneously introduced different influencing factors will produce difficulties for stress calculation of welded joints, so that the design of pressure vessels becomes more complicated than usual. Sometimes, it is inevitable to test the produced pressure vessel, using different techniques, needed for stress calculations and assessment of weldments behaviour under different service conditions. Reversible HPP (RHPP) “Bajina Basta” is in operation since 1982, [2]. Taking into account that the failure of the most critical part, the pipeline (Fig. 1), would cause water overflow of the surge hub in the surrounding area, and the collapse of the entire plant, it is clear that special attention is still need to prove its structural integrity [3]. One of the most important effects is the proof testing, i.e. over-pressure, which is the main concern in this paper. Namely, there is a history of welded joint failures due to proof testing, e.g. spherical pressure vessels for liquefied natural gases (LNG) [4], caused by unnecessary plastic deformation acting as crack initiation and propagation mechanism. Some details are given below, as taken from monograph [3].. It is shown, using different approaches, that the effect of over-pressure is detrimental from the point of view of structural integrity of pipeline in RHPP. Two approaches, one more sophisticated (micromechanical modelling), and the other, simpler one (FAD), lead to the same conclusion, that proof over-pressure is unnecessary challenge to the safety of the critical component in a very important power plant.

Višekriterijumsko odlučivanje u transportu kontejnera

Multi-criteria decision making in container transport

Kontejnerski transport danas u okviru svetske globalizacije privrede ima veoma važnu ulogu u prevozu robe sa konstantnom tendencijom rasta. Prednosti kontejnerskog transporta prepoznate su još 80-ih godina prošlog veka, a odnose se na celu privredu, pa čak i društvo u celini. Povećava se broj privrednih subjekata uključenih u proces, poboljšana je koordnacija i upravljanje transportom, omogućeno je ostvarivanje učinaka ekonomije obima u modalitetu prevoza "od vrata do vrata", a sve je to dovelo do smanjenja troškova i povećanja dobiti. Transportni troškovi i tranzitno vreme predstavljaju dva najčešće razmatrana problema prilikom transporta kontejnera. Takođe, ni emisija ugljen-dioksida više se ne može ignorisati: kompanije imaju moralnu obavezu da posluju na održiv način, a kupci postaju sve više i više svesni ogromnog uticaja na životnu sredinu. Osnovni cilj doktorske disertacije je postavka koncepta kojim se povezuje više različitih vidova transporta i stvaranje novog generičkog znanja za donošenje najpovoljnije odluke u smislu više usvojenih raznorodnih kriterijuma: transportni troškovi, tranzitno vreme, emisija ugljen-dioksida. U radu je generisan matematički model koji pruža priliku da posmatramo, pored najpovoljnijeg, i ceo spektar potencijalnih rešenja, dajući nam mogućnost njihovog rangiranja, posmatrajući tri raznorodna kriterijuma istovremeno. Takođe, razvijen je i poseban programski paket za proces unapređenja poslovanja logističkih kompanija kroz kontinualno praćenje neprekidnih promena na tržištu. Prednost modela je da se može primeniti na različite čvorove i kontejnerske robne tokove u transportnim mrežama uzimajući u obzir koncept kojim se povezuje više različitih vidova transporta. U praktičnom domenu, dobijeni rezultati pružaju mogućnost kompanijama da donose odluke o transportnim rutama uzimajući u obzir sva tri posmatrana kriterijuma istovremeno, ostavljajući mogućnost odluke u zavisnosti od težinskih koeficijenata koji su u posmatranom momentu najvažniji.

Container transport today plays a very important role in the transport of goods with a constant tendency of growth in the context of global economic globalization. The advantages of container transport have been recognized since the 1980s, and they relate to the whole economy and even society as a whole. Increased number of business entities involved in the process, improved coordination and transport management, enabled the achievement of economies of scale in door-to-door modality, all of which led to cost savings and profit increases. Transportation costs and transit time are the two most commonly considered problems in container transport. Also, carbon dioxide emissions can no longer be ignored: on the one hand, companies have a moral obligation to operate in a sustainable way, and on the other hand, as customers become more and more aware of the enormous impacts on the environment. The main goal of the doctoral dissertation is the concept of multimodalism and the creation of a new generic knowledge for making the optimal decision in terms of more adopted heterogeneous criteria: transport costs, transit time, carbon dioxide emissions. In this paper a mathematical model is generated and provides the opportunity to observe, in addition to the optimal, full spectrum of possible solutions, giving us the possibility of their ranking, observing the three heterogeneous criteria at the same time. Also, a special software package for the process of improving the operations of logistics companies has been developed through the continuous monitoring of uninterrupted changes in the market. The advantage of the model is that it can be applied to different nodes and container merchandise flows in intermodal networks, taking into account concept of multimodalism by itself. In the practical domain, the expected results provide companies with the ability to make decisions about transport routes, taking into account all three optimized criteria, leaving the possibility of decision depending on the weight coefficients that are at the moment at stake as most important.

Višekriterijumska optimizacija kompozitnih lopatica vetroturbina

Multuiobjective optimization of composite wind turbine blades

Predmet istraživanja ove doktorske disertacije je rotor Darijusove vetroturbine koji se sastoji od tri ravne lopatice. Cilj istraživanja je razvijanje metodologije proračuna i optimizacije pomoću koje se brzo i jednostavno može uspostaviti poboljšani preliminarni dizajn vetroturbine sa vertikalnom osom obrtanja. Iako je načelno jednostavne konstrukcije, analiza ove vetroturbine uključuje izuzetno kompleksnu aerodinamičku sliku. Opstrujavanje rotora pri različitim radnim režimima je razmatrano kako trodimenzionalno – aerodinamički proračun je izvršen modelom proračunske mehanike fluida. Dalje, razvijen je parametrizovani strukturni model lopatice. Rezultati sprovedenog aerodinamičkog proračuna, strukturni model i metod proračuna (MKE) su iskorišćeni za optimizaciju definisanih parametara strukture lopatice (broja ni i orijentacije θi slojeva laminatne strukture kompozitne lopatice). Kao metod optimizacije izabrana je optimizacija rojem čestica. Za sprovođenje celog postupka razvijen je sopstveni kod. Detaljnom analizom dobijenog skupa rešenja izabran je odgovarajući model lopatice koji je i realizovan postupkom mokrog ređanja platana. Eksperimentalnim ispitivanjima, metodama mernih traka i digitalne korelacije slika, izrađene lopatice laminatne kompozitne strukture dobijeni su rezultati koji validiraju prethodnu numeričku postavku.

Topic of this doctoral dissertation is Darrieus wind turbine rotor which contains three straight blades. Research goal is the development of methodology of computation and optimization that enables fast and simple definition of improved preliminary redesign of vertical axis wind turbine. Although the rotor geometry is simple, its aerodynamic analysis is quite complex. Fluid flow around wind turbine at different tip speed ratios has been considered three-dimensional. Aerodynamic computation has been performed by CFD methods. Furthermore, a parametric structural blade model has been developed. The results of the conducted aerodynamic simulations, the structural model and the FEM model have been used to optimize the chosen parameters of the blade structure (ply number and ply lay-up of the composite blade). Optimizations have been performed by particle swarm method. The whole procedure has been realized by an in-house code. Detailed analysis of obtained Pareto sets resulted in most suitable blade model that was manufactured by wet hand lay-up procedure. Through experimental testing of the produced laminate composite blade, by strain gauges and digital image correlation system, the previously developed numerical framework has been validated.

Istraživanje uticaja radijusa zaobljenja vrha alata i brzine rezanja na pokazatelje kvaliteta pri mikro rezanju materijala na bazi mermera i granita

Investigation of the tool tip radius and the cutting speed influence on the quality indicators in the micro cutting materials based on marble and granite

Da bi se izvršila obrada materijala, krtih po svojoj prirodi, neophodno je preći sa nivoa makro na nivo mikro obrade. Sa druge strane, to je neizvo- dljivo bez jasno definisanih mehanizama mikro rezanja koji važe za pomenute materijale. Doktorska disertacija usmerena je na formiranje mehanizama mi- kro rezanja mermera Plavi tok i granita Jošanica i Bukovik. Predloženi mehanizmi eksperimentalno su potvrđeni metodama utiskivanjem utiskivača pri statičkom dejstvu sile utiskivanja i mikro rezanja (grebanja). Ispitivan je uticaj faktora koji potencijalno deluju na proces mikro rezanja, među ko- jima su: brzina mikro rezanja, dubina prodiranja alata i vrednost radijusa zaobljenja vrha alata. Metodom utiskivanja utiskivača pri statičkom dejstvu sile utiskivanja, predložen je, a kasnije i eksperimentalno potvrđen mehani- zam na osnovu kog se, sa jedne strane dolazi do formiranja otiska u režimu platičnog deformisanja, dok je sa druge strane objašnjen razvoj prslina koje dovode do krtog odvajanja meterijala unutar materijala u režimu krtog loma. Kritične vrednosti dubina u zavisnoti od dejstva samo normalne komponente sile mikro rezanja, a koje razdvajajau ova dva režima, definisane su za sva tri materijala. Mehanizam koji, pored normalne komponente sile rezanja, u sebi ima uključen i uticaj tangencijalne komponente, predložen je u okviru ove doktorske disertacije, a zatim i potvrđen eksperimentima mikro rezanja (gre- banja). Ustanovljeno je da usled promene geometrije vrha dijamantskog alata (vrednosti radijusa vrha alata) dolazi do promene kritične vrednosti dubine prodiranja. Ovo nastaje kao posledica promene efektivne vrednosti grud- nog ugla. U režimu krtog loma, intenzitet razaranja materijala različit je među materijalima, a na njega dodatno utiču geometrija alata i brzina mikro rezanja. Pri ovom režimu, mermer Plavi tok se ima drugačiji mehanizam iv uklanjanja materijala u poređenju sa mikro rezanjem granita Jošanica i Bu- kovik. Ustanovljeno je da pored geometrije vrha alata i brzina mikro rezanja utiče na vrednosti kritične dubine prodiranja, a koje se razlikuju među ovim materijalima. Izmerene su vrednosti intenziteta komponenata sila mikro rezanja i date su krive koje najbliže opisuju njihovu promenu u funkciji od brzine mikro rezanja, dubine prodiranja i vrednosti radijusa zaobljenja vrha alata. Pored ovoga, određene su i krive specifične energije mikro rezanja za sva tri materijala, a u funkciji od istih parametara. Uočeno je da se naj- veći deo energije troši na plastično deformisanje materijala, dok, u znatno manjem procentu, deo energije odlazi na inicijalizaciju i dalji rast prslina u režimu krtog loma. Poslednja faza doktorske disertacije obuhvatila je formiranje matematičkog modela komponenta sile mikro rezanja određivanjem parametara obradljivosti, čije se računske vrednosti u granicama tolerancije poklapaju sa stvarnim.

In order to process the brittle material, it is necessary to move from the macro to the micro cutting level. On the other hand, this is unfeasible without clearly defined micro cutting mechanisms applicable to these materials. The doctoral dissertation is focused on the formation of micro cutting mechanisms of marble Plavi tok and granites Joˇsanica and Bukovik. The proposed mechanisms were experimentally confirmed by the methods of Static indentation and Micro cutting (Scratching). The influence of potentially affecting factors on the micro cutting process was examined, among which were: micro cutting speed, depth of cut and tool tip radius. A mechanism of the Static indentation method was proposed and subsequently experimentally confirmed on the basis of which, on the one hand, the formation of an indent in the ductile mode was created, while on the other hand, the development of the cracks that lead to the brittle separation of the material in the brittle fracturing mode was explained. The critical penetration depths in the function of normal components of the micro cutting force, which separate these two regimes, were defined for all three materials. The mechanism, which, in addition to the normal component of the cutting force, also includes the influence of the tangential component, is proposed within this doctoral dissertation, and then confirmed by micro cutting (Scratching) experiments . It was found that due to change in the geometry of the tip of the diamond tool (tip radius) there was observed a change in the value of critical penetration depth. This occurs as a result of a change in the effective rake angle value. In the brittle fracturing mode, the intensity of material destruction was different between the materials, and is further influenced by the geometry of the tool and speed of micro cutting. In this regime, the Plavi tok marble was removed differently compared to the micro cutting of granite Joˇsanica and Bukovik. In addition to the tool tip geometry, micro cutting speed also had great influence on the critical penetration depth value, and which differ between vi these materials. The values of the intensities of the components of the micro cutting force were measured and the curves which closely describe their change in function of speed of micro cutting, penetration depth and tool tip radius were given. Moreover, specific micro cutting energy curves for all three materials were determine, and in function of the same parameters as components of the micro-cutting force. It was noted that bulk of energy was spent on plastic deformation of the materials in the ductile mode, while in a much smaller percentage, part of the energy went to initialization and further crack growth in the brittle fracturing mode. The last phase of the doctoral dissertation included the formation of a mechanistic model for prediction of components of the micro cutting force by determining the processing parameters, whose calculation values within the limits of tolerance coincide with the real ones.

Numerička simulacija strujnog polja vazduha u nadzvučnom mlazniku sa preprekom na izlazu

Computational simulation of air flow supersonic nozzle with obstacle at exit

U disertaciji je prikazana numerička analiza strujanja u nadzvučnom mlazniku bez prepreke, kao i sa mehaničkim preprekama na njegovom izlazu, čiji je cilj simulacija rada uređaja za upravljanje vektorom potiska raketnih motora. Razvijena je metodologija generisanja optimalnih proračunskih mreža i proračunskog modela za analizu realne fluidne sredine sa izuzetno kompleksnim strujnim poljem. Verifikacija proračunskog modela izvršena je kvalitativnim i kvantitativnim poređenjem rezultata sračunatih CFD analizom sa raspoloživim eksperimentalnim rezultatima za ravanske prepreke – spojlere, dobijenim aerotunelskim ispitivanjima obavljenim u VTI Žarkovo, u okviru programa istraživanja metoda upravljanja vektorom potiska raketnih motora. Sve CFD analize su rađene na nivou 2D proračunskog modela, obzirom da su i referentni aerotunelski eksperimenti pripadali ovoj kategoriji ispitivanja. Za zatvaranje proračunskog algoritma baziranog na RANS sistemu jednačina, usvojen je k - ω SST turbulentni model, primenjen na namenski optimiziranim stacionarnim strukturiranim mrežama. Nakon uspešne verifikacije ustanovljenog proračunskog modela poređenjem sa eksperimentalnim rezultatima, u cilju daljeg ispitivanja njegovih mogućnosti u smislu operativne inženjerske primene, izvršene su CFD analize još jednog sistema za upravljanje vektorom potiska raketnih motora – mlaznih krilaca, koja nisu bila isitivana tokom referentnih eksperimenata u VTI Žarkovo. Razmatrane su četiri karakteristične konfiguracije ovog sistema upravljanja, pri čemu je, kao i u slučaju spojlera, proračunski model omogućio vremenski efikasnu i stabilnu konvergenciju rešenja. Ovako dobijeni rezultati omogućili su opsežnu kvalitativnu i kvantitativnu analizu različitih konstruktivnih koncepcija mlaznik - i mlazno krilce, kao i međusobno porđenje sistema za upravljanje vektorom potiska sa spojlerima i sa mlaznim krilcima. Rezultati i zaključci dobijeni analizama prikazanim u ovoj disertaciji mogu biti od koristi kako za dalja naučna istraživanja, tako i za unapređenje inženjerske prakse u oblasti optimizacije konstrukcije nadzvučnih mlaznika, kod kojih se uvođenje prepreka u izlaznu struju koristi kao način za upravljanje vektorom potiska raketnih motora.

In this doctoral dissertation the numerical analysis of air flow in supersonic nozzle without, and with a mechanical obstacle at its exit section has been presented, with an aim to simulate the rocket engine thrust vectoring. The methodology of mesh generation and computational model for the analysis of viscous fluid within an extremely complex flow field generated by such configurations has been developed. Verification of the calculation model has been done by qualitative and quantitative comparisons of the results obtained by CFD calculations, with the available experimental data obtained for spoilers during wind tunnel tests in VTI Žarkovo, conducted as an experimental research of methods applied for rocket engines thrust vector control. All CFD analyses have been performed at the level of 2D calculation model, since the experimental reference were two-dimensional supersonic wind tunnel tests. Calculation algorithm was based on RANS system of equations, with k - ω SST turbulent model adopted for the closure of the problem, solved on custom developed and adapted stationary structured meshes. After successfull verification of the established calculation model, performed by comparisons with the experimental data, the CFD analyses of another system used for thrust vector control of rocket engines – the jet vanes, have been conducted. This type of obstacles was not tested in VTI Žarkovo, and the purpose of these calculations was to further investigate the capability of established calculation model to be efficiently applied for operational engineering purposes. Four characteristic configurations of this TVC system have been numerically investigated. All calculations have provided time efficient and stable convergence of solutions, as in the case of spoilers. Results obtained by these calculations have enabled extensive qualitative and quantitative analysis of the considered nozzle – jet vane design concepts, as well as the quantitative comparisons of the spoiler and jet vane thrust vector control systems. iii Results and conclusions obtained from the analyses presented in this dissertation can be efficiently applied for further scientific research, as well as for the upgrading of the operational engineering applications in the design and optimization of supersonic nozzles with mechanical obstacles, used for the rocket engine thrust vector control.

Characterization of the mechanisms of photoreceptor degeneration during retinal detachment; the evaluation of postoperative anatomical and functional recovery

Karakterizacija mehanizama degeneracije fotoreceptora nakon ablacije retine; evaulacija anatomskog i funkcionalnog postoperativnog oporavka

Regmatogene ablacije retine (AR) se anatomski mogu podeliti na AR sa zahvaćenom makulom (makula-OF) i one sa nezahvaćenom makulom (makula-ON). Trenutno jedini način lečenja AR je hirurgija. Međutim, i pored dobrog anatomskog uspeha operacije, u većini slučajeva, oporavak vida je veoma različit. Smanjenje vidne oštrine (VO) [logMAR] ima direktan uticaj na kvalitet života (KvŽ) pacijenata. Do danas, retke su studije koje su istraživale KvŽ kod bolesnika sa AR. Stepen gubitka vida proporcionalan je stepenu gubitka fotoreceptora, što nije bilo moguće ispitati invivo (uživo) do skoro. Ukoliko alteracije fotoreceptora tokom AR mogu biti zabeležene koristeći „adaptiv optiks fundus kameru (AO)“, i ukoliko se ove promene mogu povezati sa gubitkom vida, otvaraju se vrata kliničkoj primeni AO aparata. Ranije je dokazano da se proteini ćelijskog ciklusa reaktiviraju u različitim eksperimentalnim modelima retinalnih distrofija na glodarima, kao i u toku oštećenja retine svetlosti. Postoji mogućnost da se ovi mehanizmi preklapaju i u modelu AR. Stoga, u ovoj studiji je rađeno istraživanje na humanoj retini u cilju boljeg razumevanja mehanizama ćelijske smrti koji se odigravaju kod bolesnika sa AR. Prvi korak ka razvoju efikasnog leka je da se definiše mehanizam bolesti u cilju prepoznavanja najboljeg načina lečenja. Cilj Ciljevi studije su: definisati demografske karakteristike bolesnika sa AR, kao i primarni ishod hirurgije AR u odnosu na zahvaćenost makule, definisati faktore rizika za zahvaćenost makule sa AR; analizirati preoperativni i postoperativni KvŽ kod pacijenata sa ON ili OF AR; istaknuti postojanje posebne podgrupe AR: hemi-makularna ablacija retine (HMAR); analizirati promene u debljini horioidee (DH) pre i posle operacije AR i između različitih tipova AR; kvantifikacija promena u gustini čepića i topografiji fotoreceptora kod AR pomoću AO, kao i povezati ove promene sa zahvaćenosti makule i promenama u VO; i ispitati da li su apoptoza, ponovni ulazak fotoreceptora u ćelijski cuklus i epigenetske modifikacije takođe prisutni u in vitro eksperimentalnom modelu humane retine...

Rhegmatogenous retinal detachment (RD) has diagnostically been divided into macula-OFF (OFF) or macula-ON (ON). Currently the only treatment for RD is surgery. Despite good anatomical surgical success in majority of cases, visual recovery varies a lot. Reduction in visual acuity (VA) has a direct effect on patient’s quality of life (QoL). To date, few studies have reported QoL measures in patients with RD. The degree of visual loss is proportional to the degree of photoreceptor loss, which has been impossible to assess in-vivo until recently. If foveal photoreceptor alterations following RD can be observed and monitored using adaptive optics fundus camera (AO), and if these correlate with visual impairment, there is a strong case for a clinical application of this device. We previously identified that cell cycle proteins are reactivated in various rodent models of inherited retinal dystrophies as well as during light damage; this mechanism might overlap in RD as well. Therefore, we investigated human retina to have a better comprehension of the cell death mechanisms that may occur in patients affected by RD. The first step to develop an effective therapeutic agent is to determine the underlying disease mechanisms to identify the most appropriate means for intervention. Aims: The aims of this study were: to describe the demographics and primary outcome of patients with RD following surgery with respect to the macular status, and to determine risk factors for macular involvement; to measure and compare preoperative and postoperative QoL in OFF and ON RD patients; to report new distinct type of RD: hemi-macular detachment (HMD); to evaluate the changes in choroidal thickness (CT) pre- and postoperatively in RD and among different RD types; to quantify the changes in cone density and topography using AO in RD, and to correlate (or not) these changes, macular involvement and changes in best corrected VA (BCVA) [logMAR]; and to reveal whether apoptosis, cell cycle reentry and epigenetic modifications, are also involved in an in vitro model of human RD, which was shown to activate different pathways during the initiation of photoreceptor degeneration. Methods: This prospective, observational mono-centric cohort study was conducted at the Jules-Gonin Eye Hospital, from February 2015 until March 2017. 204 patients with primary RD were enrolled but 194 were analyzed in the study...

Detekcija oštećenja ležaja u ultrazvučnom domenu

Bearing damage detection in ultrasonic domain

Svi ležajevi, ispravni ili oštećeni, novi ili korišćeni, u radu generišu odreĎeni nivo ultrazvuka, kao posledicu kontakta kotrljajnih elemenata i kotrljajnih staza. Degradacije maziva i pojava prvih znakova zamora materijala ležaja dovodi do povećanja trenja u ležaju a samim tim i viši nivo akustičke emisije ležaja. U doktorskoj disertaciji postavljena je originalna metodologija detekcije oštećenja kotrljajnih ležajeva u ultrazvučnom domenu. Razvijen je primenjiv model i prototipsko rešenje elektronskog bloka za kondicioniranje izvornih signala. Formulacija kriterijuma kvaliteta izvedena je na jednostavan način što govori o suštinskom sagledavanju i diferenciranju disipirane energije usled nastalog oštećenja, kako u ranoj tako i u odmakloj pojavnoj fazi. Detekcija oštećenja ležaja u ultrazvučnom domenu je metoda nadzora ležaja koja se razlikuje od tradicionalnih dijagnostičkih metoda. Ovom metodom analizira se visokofrekventni deo spektra, frekvencije u opsegu 100 kHz - 500 kHz. Senzori koji se koriste osetljivi su na metalni kontakt koji se pojavljuje pri prelasku kotrljajnog elementa preko kotrljajne staze bez prisustva dovoljnog sloja maziva. U tom slučaju, senzor na izlazu emituje visokofrekventni pulsirajući signal. Razvojem nove metode detekcije oštećenja kotrljajnih ležajeva stvaraju se uslovi za precizniju procenu stanja ležaja ultrazvučnom dijagnostikom. Time se unapreĎuje i pojednostavljuje tehnologija održavanja rotacione opreme, što smanjuje postojeće troškove usled zastoja i omogućuje pravovremenu intervenciju. Time se ujedno i povećava pouzdanost rada ključnih energetskih sistema termo-elektrana, toplana, vodovodne infrastrukture i drugih energetskih postrojenja u rafinerijama i procesnoj industriji.

All bearings, operational or damaged, new or used, generate a certain level of ultrasound during work, as a result of contact of rolling elements and the rolling slopes. Lubricant degradation and appearance of the first signs of bearing fatigue lead to increased friction in the bearing and therefore a higher level of acoustic emission. In doctoral dissertation, an original methodology for roller bearings damage detection in ultrasonic domain is established. The applicable model and the electronic block prototype solution for conditioning the source signals are developed. The quality criteria is formulated in a simple way, which shows the substantial comprehending and diversifying of the dissipated energy due to damage, incurred both in early and in advanced stage of manifestation. Bearing damage detection in ultrasonic domain is the method of bearing inspection that differs from traditional diagnostic methods. This method analyzes the high-frequency part of the spectrum, the frequencies in the range of 100 kHz - 500 kHz. The used sensors are sensitive to the metal contact that occurs during rolling element passage through the rolling slopes in the absence of sufficient lubricant layer thickness. In this case, the sensor emits a high-frequency output of the pulsing signal. By the development of the new methods for the detection of the ball bearing defects, the conditions for a more precise ultrasound assessment of bearing conditions are created. This improves and simplifies maintenance technology of rotary equipment, reducing the current costs due to the stoppage and allows timely intervention. This also increases the working reliability of the key energetic systems of the thermal power plants, heating plants, water infrastructure and other power plants in refineries and process industries

Prognostički faktori u endoskopskom lečenju nosno-sinusne polipoze

Prognostic factors in the endoscopic treatment of sinonasal polyposis

Uvod: Nosno-sinusna polipoza je hronično inflamatorno oboljenje sluznice nosa i paranazalnih sinusa koje dovodi do nastanka polipoidnih formacija u šupljini nosa. Smatra se podgrupom hroničnog rinosinuzitisa, a često se javlja u sklopu različitih oboljenja kao što su astma, intolerancija aspirina i cistična fibroza. Ranija istraživanja su pokazala da je prisustvo polipa u nosu povezano sa težom formom bolesti. Prema novijim istraživanjima, nosno-sinusna polipoza može dovesti do značajnih ograničenja u fizičkim, emocionalnim i socijalnim aspektima života obolelih. Stoga, osim kliničkih merenja težine bolesti na osnovu intenziteta simptoma, nalaza endoskopije nosa i kompjuterizovane tomografije (CT) paranazalnih sinusa, važan dodatni aspekt u globalnoj evaluaciji bolesnika predstavlja merenje kvaliteta života u vezi sa zdravljem. Neuspeh medikamentoznog tretmana u lečenju nosno-sinusne polipoze zahteva hirurško lečenje. Stopa uspešnosti funkcionalne endoskopske sinusne hirurgije (FESS) u lečenju hroničnog rinosinuzitisa i polipoze nosa je prema podacima iz literature 76-97,5%. Posle hirurškog lečenja 2,5-24% bolesnika i dalje ima simptome. Neuspeh u hirurškom lečenju se obično pripisuje anatomskim abnormalnostima, alergiji, astmi, recidivu polipoze, intoleranciji aspirina, cilijarnoj disfunkciji i drugim sistemskim oboljenjima. Iz navedenih razloga, jedan od glavnih ciljeva u novijim istraživanjima predstavlja pronalaženje potencijalnih prognostičkih faktora za rezultate hirurškog lečenja. Cilj: Proceniti terapijski efekat FESS-a u lečenju bolesnika sa nosno-sinusnom polipozom i ispitati prognostički značaj pojedinih faktora i komorbiditeta za rezultate lečenja. Materijal i metode: Ovom prospektivnom studijom je obuhvaćeno 85 bolesnika sa nosno-sinusnom polipozom (≥18 godina) koji su lečeni endoskopskom sinusnom hirurgijom posle neuspeha medikamentoznog tretmana. Simptome bolesnika smo grupisali kao major i minor faktore, a njihov intenzitet je prikazan pomoću vizuelne analogne skale (VAS). Kvalitet života je prikazan pomoću generičkog upitnika SF-36. Objektivni status bolesnika je prikazan kao endoskopski i CT skor. Bolesnici su evaluirani u okviru cele grupe i odgovarajućih podgrupa, koristeći demografske faktore, kliničke faktore i komorbiditete kao dihotomne varijable (pol, godine života, prethodno hirurško lečenje, alergija, astma, intolerancija aspirina). Posmatrajući sve bolesnike u ovom istraživanju kao jedinstvenu grupu, analizirali smo intenzitet pojedinačnih simptoma, vrednosti skorova simptoma (major, minor i ukupni), vrednosti za skale dimenzija i zbirne skale kvaliteta života, kao i vrednosti endoskopskog skora kroz tri vremena (preoperativno, šest i 12 meseci posle operacije). U okviru odgovarajućih podgrupa analizirali smo intenzitet simptoma preko odgovarajućih skorova simptoma (major, minor i ukupni), kvalitet života preko odgovarajućih skorova zbirnih skala (ukupni, fizički i mentalni), kao i endoskopski skor kroz dva vremena (pre operacije i 12 meseci posle operacije). Terapijske efekte FESS-a i prognostički značaj pojedinih faktora smo procenili na osnovu postoperativnih vrednosti skorova simptoma, kvaliteta života i endoskopskog skora odnosno njihove razlike u odnosu na preoperativne vrednosti. Da bi se utvrdilo koji od šest prediktora ima statistički značajan uticaj na promene skorova, kreirani su multivarijantni modeli pomoću višefaktorske analize varijanse. Rezultati: Intenzitet pojedinačnih simptoma je bio statistički značajno niži šest meseci posle operacije za sve pojedinačne simptome, osim za dentalni bol. Godinu dana posle operacije intenzitet pojedinačnih simptoma je bio statistički značajno niži za sve simptome, a u odnosu na vrednosti šest meseci posle operacije nije bilo statistički značajne razlike. Kvalitet života bolesnika sa nosno-sinusnom polipozom je šest i 12 meseci posle hirurškog lečenja bio statistički značajno bolji za sve dimenzije i skale upitnika SF-36. U periodu između šest i 12 meseci posle operacije nije bilo statistički značajne razlike u kvalitetu života. Endoskopski skor je bio statistički značajno bolji šest i 12 meseci posle hirurškog lečenja, ali je ipak 12 meseci posle operacije bio statistički značajno lošiji u odnosu na vrednost koja je zabeležena šest meseci posle operacije. Alergija i intolerancija aspirina nisu imali uticaja na rezultate endoskopskog lečenja nosno-sinusne polipoze. Iako je kod oba pola 12 meseci posle operacije zabeleženo statistički značajno poboljšanje simptoma, osobe ženskog pola su imale značajno veći stepen poboljšanja u svim skorovima simptoma. Bolesnici stariji od 60 godina su 12 meseci posle operacije imali značajno lošiji kvalitet života u fizičkom i ukupnom skoru SF-36, ali se po stepenu poboljšanja nisu značajno razlikovali od bolesnika koji su imali manje od 60 godina života. Bolesnici koji su prethodno lečeni hirurškim putem zbog polipoze nosa imali su 12 meseci posle operacije značajno viši skor za minor simptome i ukupni skor simptoma, ali se po stepenu poboljšanja u skorovima simptoma nisu značajno razlikovali u odnosu na bolesnike koji prethodno nisu operisani. Bolesnici sa astmom su 12 meseci posle operacije imali značajno veći ukupni skor simptoma i skor za major simptome, ostvarili su manji stepen poboljšanja u skoru za major simptome i imali su viši endoskopski skor uz sličan stepen poboljšanja u odnosu na bolesnike bez astme. U okviru prognostičkog modela sa šest potencijalnih prediktora, pol je imao statistički značajan uticaj na promenu svih skorova simptoma (veći stepen poboljšanja kod žena), astma je imala statistički značajan uticaj na promenu major skora simptoma (veći stepen poboljšanja kod bolesnika bez astme), dok je prethodna hirurgija imala uticaj na promenu minor skora simptoma (veći stepen poboljšanja kod bolesnika koji nisu prethodno operisani). Nijedan od analiziranih prediktora nije uticao na promenu skorova SF-36, dok su astma i intolerancija aspirina imale statistički značajan uticaj na promenu endoskopskog skora (veći stepen poboljšanja kod bolesnika bez astme i kod bolesnika sa intolerancijom aspirina). Zaključak: Funkcionalnom endoskopskom hirurgijom je kod bolesnika sa nosno- sinusnom polipozom postignuto značajno poboljšanje u intenzitetu simptoma, kvalitetu života i endoskopskom skoru. Za razliku od intenziteta simptoma i kvaliteta života gde je šest meseci posle hirurškog lečenja zabeležen trend održavanja, kod endoskopskog skora je zabeležen trend pogoršanja. Pojedini faktori i komorbiditeti uticali su na rezultate hirurškog lečenja nosno-sinusne polipoze. Pol je imao statistički značajan uticaj na promenu svih skorova simptoma (veći stepen poboljšanja kod žena), astma je imala statistički značajan uticaj na promenu major skora simptoma (veći stepen poboljšanja kod bolesnika bez astme), dok je prethodna hirurgija imala uticaj na promenu minor skora simptoma (veći stepen poboljšanja kod bolesnika koji nisu prethodno operisani). Nijedan od analiziranih prediktora nije uticao na promenu skorova SF-36, dok su astma i intolerancija aspirina imale statistički značajan uticaj na promenu endoskopskog skora (veći stepen poboljšanja kod bolesnika bez astme i kod bolesnika sa intolerancijom aspirina).

Introduction: Sino-nasal polyposis is a chronic inflammatory disease of the mucous membrane of the nose and paranasal sinuses, which leads to the forming of polypoid formations inside the nasal cavity. It is considered to be a subgroup of chronic rhinosinusitis, and it often appears related to variuos diseases such as asthma, intolerance to aspirin and cystic fibrosis. Earlier research indicated that the presence of polyps in the nose is related to a more serious form of disease. According to later research sino-nasal polyposis can lead to significant limitations regarding physical, emotional and social aspects of patients’ lives. Therefore, besides clinical evaluation of the seriousness of disease based on the intensity of symptoms, nasal endoscopy findings and computerized tomography (CT) of paranasal sinuses, the important additional aspect in the global evaluation of a patient is the evaluation of the quality of life regarding health. The failure of medicamentous treatment of sino-nasal polyposis requires surgical treatment. The success rate of functional endoscopic sinus surgery (FESS) in treatment of chronic rhinosinusitis and nasal polyposis, according to literature data, is 76-97,5%. After surgical treatment 2,5-24% patiens continue to have symptoms. The failure of surgical treatment is usually ascribed to anatomical abnormalities, allergy, asthma, recurrency of polyposis, intolerance to aspirin, ciliary dysfunction and other system diseases. Due to aforementioned reasons, one of the primary goals in the recent research is discovering the potential prognostic factors for the outcome of surgical treatment. Outcomes: The evaluation of therapeutic effect of FESS in the treatment of patients with sino-nasal polyposis and the examining of prognostic significance of certain factors and comorbidities for the outcomes of treatment. Material and methods: This prospective study has comprised 85 patients with sino- nasal polyposis (age ≥18) who were treated by endoscopic sinus surgery after the failure of medicamentous treatment. We have grouped the patients’ symptoms into major and minor factors, and their intensity is presented by means of visual analogous scale (VAS). The quality of life is presented by general health survey SF-36. The objective status of patients is presented as endoscopic and CT score. The patients were evaluated within the whole group and corresponding subgroups, by means of demographic factors, clinical factors and comorbidities as dichotomic variables (gender, age, previous surgical treatment, allergy, asthma, intolerance to aspirin). By observing these patients in the research as a unique group, we have analysed the intensity of individual symptoms, the values of symptom scores (major, minor and total), the values of dimension scales and total scale of the quality of life, as well as the values of endoscopic score through three time periods (pre-surgery, 6 and 12 months after the surgery). Within the corresponding subgroups we have analysed the intensity of symptoms through corresponding symptom scores (major, minor and total), quality of life through corresponding scores of total scales (total, physical and mental), as well as endoscopic score through two time periods (pre-surgery and 12 months after the surgery). The therapeutical effect of FESS and prognostic significance of certain factors were evaluated based on post-surgery values of the symptom scores, the quality of life and endoscopic score, i.e. the difference in comparison to pre-surgery values. In order to establish which of six predictors has statistically important influence on the score changes, multi-variational models were created by means of multi-factor variance analysis. Outcomes: The intensity of individual symptoms was significantly lower in terms of statistics 6 months after the surgery for all individual symptoms, except for dental pain. A year after the surgery the intensity of individual symptoms was significantly lower in terms of statistics for all symptoms, and in comparison to the values 6 months after the surgery there was no statistically significant difference. The quality of life of the patients with sino-nasal polyposis 6 and 12 months after the surgery was significantly better in terms of statistics for all the SF-36 dimension scales. In the period between 6 and 12 months after the surgery there was no statistically significant difference in the quality of life. Endoscopic score was significantly better in terms of statistics 6 and 12 months after the surgical treatment, although it was still significantly worse in terms of statistics in comparison to the value recorded 6 months after the surgery. Allergy and intolerance to aspirin had no effect on the outcomes of the endoscopic treatment of the sino-nasal polyposis. Despite the fact that 12 months after the surgery statistically significant improvement was recorded regarding both genders, the female patients had significantly higher rate of improvement in all symptom scores. A year after the surgery, patients of the age older than 60 had significantly worse quality of life in physical and total SF-36 score, although there was no significant difference in the rate of improvement in comparison to the patients of the age younger than 60. The patients who were previously surgically treated for nasal polyposis 12 months after the surgery had significantly higher score for minor symptoms and total symptom score, but regarding the rate of improvement in symptom scores there was no significant difference between them and the patients who were not previously surgically treated. The patients with asthma had a significantly higher total symptom score and score for major symptoms 12 months after the surgery, had lower improvement rate in major symptom score and had higher endoscopic score with similar improvement rate in comparison to patients without asthma. Within prognostic model with 6 potential predictors, the gender had statistically significant influence on the change of all symptom scores (women had higher improvement rate), asthma had statistically significant influence on the change of major score (patients without asthma had higher improvement rate), while previous surgery had influence on the change of minor score (patients who did not have surgery previously had higher improvement rate). None of analysed predictors had influence on the change of SF-36 scores, while asthma and intolerance to aspirin had statistically significant influence on the change of endoscopic score (patients without asthma as well as those with intolerance to aspirin had higher improvement rate). Conclusion: Significant improvement in the symptom intensity, quality of life and endoscopic score for patients with sino-nasal polyposis has been achieved by means of functional endoscopic surgery. Unlike the symptom intensity and quality of life where 6 months after the surgical treatment a trend of maintenance was recorded, with endoscopic score there was recorded a trend of decline. Certain factors and comorbidities influenced the outcomes of surgical treatment of sino-nasal polyposis. The gender had statistically significant influence on the change of all symptom scores (women had higher improvement rate), asthma had statistically significant influence on the change of major score (patients without asthma had higher improvement rate), while previous surgery had influence on the change of minor score (patients who did not have surgery previously had higher improvement rate). None of analysed predictors had influence on the change of SF-36 scores, while asthma and intolerance to aspirin had statistically significant influence on the change of endoscopic score (patients without asthma but also those with intolerance to aspirin had higher improvement rate).

Primena GIS-a u kontrolnoj strategiji monitoringa ukupne emisije zagađujućih materija u drumskom saobraćaju

The application of GIS in control strategy of monitoring pollutants total emission in road transport

Ljudi su najveći zagađivači životne sredine, a problemi koji se javljaju zbog zagađenja životne sredine najčešće su povezani sa zagađenjem vazduha. Najčešći i najrasprostranjeniji zagađivači vazduha su vozila u drumskom saobraćaju. Cilj ove doktorske disertacije je razvoj sistema za podršku odlučivanju, koji mogu koristiti nadležni organi za smanjenje zagađenja vazduha koje potiče iz drumskog saobraćaja. Suština ovog sistema sastoji se od matematičkih podmodela zasnovanih na metodologiji kompjuterskog programa za proračun emisije koja potiče iz drumskog saobraćaja (COPERT IV) i CALINE 3 – disperzionog modela za predviđanje nivoa zagađenosti vazduha u blizini autoputeva i ključnih saobraćajnica, u cilju simulacije modela emisije i disperzije zagađivača vazduha u blizini autoputa Beograd – Niš. Ovi podmodeli integrisani su u Geografski informacioni sistem (GIS), koji je korišćen za selektovanje kritičnih oblasti, u kojima su nivoi zagađenosti vazduha bili iznad dozvoljenih granica. U ovoj doktorskoj disertaciji korišćeni su podaci iz pravilnika o podeli motornih i priključnih vozila i tehničkim uslovima za vozila u saobraćaju na putevima, zatim podaci iz elektronske publikacije ''Brojanje saobraćaja na putevima Republike Srbije u 2009. godini'', koju je izdalo JP ,,Putevi Srbije”, podaci iz izveštaja Republičkog zavoda za statistiku i podaci iz izveštaja Republičkog Hidrometeorološkog zavoda. Pored toga, korišćeni su i grafički podaci, mapa Republike Srbije – magistralna i regionalna putna mreža i topografska mapa autoputa Beograd – Niš. Ulazni podaci emisionog modela bili su: tok saobraćaja na deonicama autoputa Beograd – Niš, broj vozila prema tehnologiji, emisioni faktori i matematičke operacije COPERT IV metodologije, i podaci o potrošnji goriva. Podaci o vozilima predstavljeni su i u projektu Instituta Saobraćajnog fakulteta, Univerziteta u Beogradu. Rezultati, dobijeni primenom softverskog alata AQRoads pokazali su simulaciju disperzije polutanata kroz dva scenarija. U prvom scenariju, u slučaju najlošijih vremenskih uslova, koncentracije čvrstih čestica (PM) i sumpor-dioksida (SO2) su na većem broju gridova pokazale najveće vrednosti, nego u slučaju koncentracija ugljen- monoksida (CO) i natrijum-oksida (NOx), ali su koncentracije CO i NOx rasprostranjenije. Koncentracija svih zagađujućih materija najveća je u oblasti oko deonice Požarevac – V. Plana. U drugom scenariju, koncentracija sva četiri parametra veća je u letnjem u odnosu na prolećni vremenski period, pri zapadnom i severozapadnom pravcu vetra, a u jesenjem u odnosu na zimski period, pri istočnom i jugoistočnom pravcu vetra. Prema tome, može se zaključiti da meteorološki parametri i karakterisitke saobraćajnih vozila imaju značajan uticaj na emisiju i disperziju zagađujućih materija. Na teritoriji Republike Srbije do sada su sprovedena samo istraživanja koja daju podatke o emisiji zagađujućih materija. Novi model GIS-a, nastao integracijom rezultata emisije i simulacije distribucije, koristio bi se za brže i jednostavnije rešavanje ili ublažavanje problema zagađenosti vazduha bilo kog saobraćajnog područja. Pored toga, uz manje izmene ovaj model se može primeniti i u drugim oblastima istraživanja.

Humans are the biggest pollutants of environment, and the problems caused by environmental pollution are mostly connected with air pollution. The most common and spread air pollutants are vehicles in road transport. The aim of this doctoral dissertation is to develop a decision support system, which can be used by authorities to reduce air pollution from road transport. The essence of this system consists of mathematical sub- models based on the computer program methodology for calculation of emissions from road transport (COPERT IV) and CALINE3 - A versatile dispersion model for predicting air pollution levels near highways and arterial streets, in order to simulate the models of air pollutant emission and dispersion in the area along the Belgrade – Niš highway. These sub-models were integrated in Geographic Information System (GIS), which was used for selecting critical areas, where air pollution levels were above limits. The study of this doctoral dissertation was conducted using data from the regulation of classification of motor vehicles and technical conditions for the vehicles in road transport, data from the electronic publication ''Counting motor vehicles on the roads of Republic of Serbia in 2009. '', published by the public enterprise ''Roads of Serbia'', data from the Report of Republic Service of statistics, and the Report of Republic Hydrometeorological Service. The map of Republic of Serbia – magistral and regional road network and topographical map of Belgrade – Niš highway were also used in this study. The inputs for the emission model were: traffic flow on sections of Belgrade - Niš highway, number of vehicles classified by technology, emission factors and mathematical operations of COPERT IV methodology, and fuel consumption. The data about vehicles are also presented in the project of the Institute of Faculty of Traffic and Transport Engineering, University of Belgrade. The results conducted by the application of AQRoads software showed the simulation of pollutant dispersion in two scenarios. In the first scenario, in the worst weather conditions, the concentrations of particulate matter (PM) and sulphur oxides (SO2) are the highest in more grids then in the case of other two pollutans, but the concentrations of carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NOx) are more widespread. Moreover, the overall pollutant concentration is the highest in the area of section Požarevac-V.Plana. In the second scenario, the concentration of all four parameters is higher in the summer then in spring season due to W and NW wind directions, and in autumn then in winter due to E and SE wind directions. It can be concluded that meteorological parameters and transportation characteristics have a significant influence on emission and dispersion of air pollutants. Until now, on the territory of Republic of Serbia all the conducted researches have showed the results of pollutants emission. New GIS model can be used for faster and simpler solving or minimizing air pollution problems of any area of transport. Besides that, with minore changes, this model can be applied in other areas of research.

Istraživanje i razvoj gaspropusnih nanofotonskih kontaktnih sočiva na bazi polimetilakrilata i fulerena

Research and development of gas permeable nanophotonic contact lenses based on polymethylacrylate and fullerene.

Predmet ove disertacije je istraživanje, razvoj i karakterizacija nove vrste materijala za proizvodnju gaspropusnih (RGP) kontaktnih sočiva na bazi modifikovanog polimetilakrilata (PMA) i adiranih fulerena, tj. njihovih modifikovanih formi polimetilmetakrilata (PMMA), fulerola i metforminom hidrogenizovanih fulerena. Na osnovu uočenih problema u primeni kontaktnih sočiva u kliničkoj praksi pristupilo se istraživanju i razvoju nove vrste materijala za proizvodnju gaspropusnih kontaktnih sočiva, vodeći računa o zahtevima koje moraju da ispune medicinska pomagala za korekciju vida. Uspešno je obavljena polimerizacija i na bazi osnovnog klasičnog gaspropusnog materijala Soleko SP40TM, uključivanjem čestica fulerena u njegovu polimernu strukturu, proizvedeni su uzorci novih nanofotonskih materijala: SP40+C60, SP40+C60(OH)24 i SP40+C60(OH)12(OC4N5H10)12. Proizvodnja nanofotonskih kontaktnih sočiva od novodobijenih materijala obavljena je metodom rezanja na troosnom toričnom CNC strugu novije generacije. Za karakterizaciju materijala i gotovih kontaktnih sočiva korišćene su nanotehnološke metode: mikroskopija atomskih sila (AFM), mikroskopija magnetnih sila (MFM), opto-magnetna spektroskopija (OMS), kao i UV-VIS, NIR i FTIR spektroskopija. Ispitivanja su pokazala da su optičke i mehaničke karakteristike nanofotonskih materijala kao što su: indeks prelamanja, propustljivost za kiseonik i tvrdoća, zadovoljavajuće, a da su značajno poboljšane osobine: transmitivnost talasnih dužina vidljivog spektra u skladu sa spektralnom efikasnošću oka, zaštita od ultraljubičastog zračenja, kvašljivost i kvalitet obrađenih površina. Preliminarna ispitivana biokompatibilnosti pokazuju da nanofotonski materijali nisu citotoksični. Dobijeni rezultati su praktično primenljivi i na osnovu njih je moguć razvoj nove generacije materijala za gaspropusna i ostala kontaktna sočiva.

The aim of the dissertation is to investigate, develop and characterize new material for production of rigid gas permeable (RGP) contact lenses. The new RGP material is based on adding fullerenes to modify poly-methylacrylate (PMA), i.e. it’s modified forms: poly-methyl-methacrylate (PMMA), fullerene hydroxylate and fullerene metformin hydroxylate. The development and investigation of new materials for RGP contact lens production was done based on the existing problems in the everyday medical application of contact lenses. In doing this, all the administrative requirements for the usage of optical vision correction medical devices were fulfilled. Oxidative polymerization of classical RGP material, Soleko SP40TM was successfully carried out with the addition of fullerene particles in its polymeric structure. This is how a new “nano-photonic” material has been produced: SP40+C60, SP40+C60(OH)24 i SP40+C60(OH)12(OC4N5H10)12. Production of nano-photonic contact lenses out of newly synthesized material was carried out using lathe cut method on a new generation toric 3-axes CNC lathe. For the purposes of RGP material and contact lens characterization, nano-technology methods were used (Atomic Force Microscopy (AFM), Magnetic Force Microscopy (MFM), Optomagnetic Spectroscopy (OMS)), as well as spectroscopy methods (UV-VIS, NIR and FTIR). The results of the investigation have shown that the optical and mechanical properties of the new RGP nano-photonic material such as: refractive index, oxygen permeability and modulus of elasticity are similar to the classical RGP material, while some other, such us: visible light transmittance, UV block, wettability and the lathe cut surface quality, are significantly improved. Preliminary tests suggest that newly developed RGP nano-photonic RGP material is biocompatible. The facts gotten from the investigation can be applied in future investigation in this field and there is a clear possibility that these can be used for the purposes of developing a new generation of materials for rigid gas permeable and other contact lenses.

Srpske srednjovekovne povelje kao izvor Dušanovog zakonika

Rad analizira srpske srednjovekovne povelje kao potencijalni izvor normi Zakonika cara Dušana. Iako su se brojni eminentni pravnici i istoričari bavili pitanjem izvora ovog značajnog spomenika, mišljenje je autora da tema srpskih povelja kao njegovih izvora još uvek nije dobila zadovoljavajuću stručnu obradu. U yvodu se daje pregled glavne dosadašnje literature posvećene ovoj materiji (kako one u kojoj se direktno otvara pitanje izvora Dušanovog zakonika, tako i one koja se bavi poveljama ili pojedinim oblastima i ustanovama srednjovekovnog srpskog prava), iznose osnovni argumenti za odabir teme i objašnjava sistematika njenog izlaganja; konačno, navodi se odabir izvora koji su korišćeni u toku istraživanja. U prvom delu teze razmatra se pitanje pojma i karaktera povelja kao zakonodavnih akata, te njihovog odnosa sa Dušanovim zakonikom. Za ovo istraživanje se može reći (iako je i samo po sebi od značaja za domaću pravnu istoriju) da predstavlja prethodno pitanje za pristupanje glavnoj temi rada. U njemu se porede vrste i osobine srpskih povelja sa njihovim romejskim uzorima, na osnovu čega se daje radna definicija povelje kao normativnog akta. Dalje se daje pregled najrelevantnijih shvatanja o pojmu zakona (kao prava uopšte) i načelu zakonitosti u srednjovekovnom srpskom pravu, o karakteru Zakonika u poređenju sa poveljama i o njegovom položaju u okviru Dušanove trodelne kodifikacije. Ha kraju se objašnjava odnos Zakonika i povelja, relevantan kako za njihovo paralelno postojanje u srpskom pravnom sistemu u vreme donošenja Dušanovog zakonika, tako i za dalju praksu donošenja povelja. U drugom, glavnom delu rada razmatra se pravna građa iz povelja srpskih vladara donetih pre Dušanovog zakonika zajedno sa odredbama ovog akta i analizira se mogući uticaj povelja na Zakonik, odnosno recepcija ustanova iz povelja od strane Dušanovih zakonopisaca. Ova materija je okvirno grupisana po granama prava u koje se određene ustanove mogu svrstati, uz ogradu da je podela 5 uslovna i više podređena modernim teorijskim shvatanjima nego rasporedu materije u izvorima. Prvu i najobimniju oblast čine baštinsko pravo i staleški odnosi. Ovde se analiziraju status, prava i obaveze svakog od tri staleža prisutna u srednjovekovnoj Srbiji (crkava i manastira, vlastele i sebara), i to kako oni vezane za ličnost pripadnika određenog staleža, tako i za njihov status kao baštinika. Konačno, daje se analiza samog pojma baštine, u više njegovih povezanih značenja. Sledeća oblast u kojoj se primećuje preuzimanje ustanova iz povelja jeste kazneno pravo. Iako je recipirano relativno malo konkretnih kažnjivih dela, u ovoj oblasti se može primetiti da Zakonik preuzima brojne opštije ustanove, od određenih vrsta kazni, do principa kaznenog prava poput različitog kažnjavanja u zavisnosti od staleža učinioca i žrtve ili odgovornosti kolektiva. Još jedna grupa normi gde se primećuje da su povelje poslužile kao izvor tvorcima Zakonika jesu one koje regulišu položaj stranih trgovaca u Srbiji, koje veći deo svoje sadržine duguju srpskim poveljama Dubrovniku. Na kraju se razmatra recepcija normi iz povelja u oblasti sudskog postupka, kako u pogledu nadležnosti različitih vrsta sudova, tako i različitih procesnih ustanova karakterističnih za srpsko pravo. U zaključku se rezimiraju rezultati istraživanja i analizira njihov značaj. Daje se raspored opsega recepcije normi iz povelja kako po razmatranim oblastima prava, tako i po periodu nastanka povelja, odnosno njihovim donosiocima, i pruža objašnjenje za nađeni raspored materije.

The thesis analyses Serbian medieval charters as the potential sources of the Code of the Emperor Stefan Dušan. Although the question of the sources of this significant legal monument has already attracted the attention of numerous prominent lawyers and historians, the author argues that the subject of Serbian charters as its sources still has not been covered to a satisfactory degree. The introduction supplies an overview of the primary existing literature on this subject (both the works directly focused on the sources of Dušan's Code, as well as the ones dealing with charters or certain areas and institutions of medieval Serbian law), delivers the primary arguments for the selection of the subject and explains the systematics of its presentation; finally, it contains the selection of the source material used during the research. In the first part of the thesis the author considers the concept and the nature of charters as legislative acts, as well as their relation to Dušan's Code. This research (albeit important for Serbian legal history on its own) can be considered a preliminary issue for the main subject of the thesis. The author compares the types and properties of Serbian charters and their Rhomean (Byzantine) models and offers a working definition of charters as normative acts based on that comparison. Further the author gives a review of the most relevant notions of the Serbian medieval concept of zakon (in its sense as law in general) and the principle of legality in medieval Serbian law, of the nature of the Code compared to the charters and its position within Dušan's tripartite codification. Finally, the author explains the relation of the Code and the charters, relevant both to their parallel existence as sources of law in the time when Dušan's code was enacted, but also to the further practice of passing charters. The second, main, part of the thesis contains an analysis of the legal contents of the charters of Serbian rulers that predate Dušan's code and the Code's own articles, with an attempt to determine the possible influence of the charters on the Code, i.e. the reception of institutions regulated in the charters by Dušan's legislators. This matter is roughly categorised according to the areas of law that certain institutions could be 7 deemed to fall into, although withstanding that such a division is primarily made in accordance with modern theoretical concepts, and not the layout in the source materials. The first and largest area pertains to the right of baština – property – and class relations. Within it the author analyses the status, rights and duties of each of the three extant classes in medieval Serbia (churches and monasteries, vlastela – nobility, and sebri – commoners), relating both to their personal status and their position as baštinici – owners of property. Finally, the author analyses several interconnected meanings of the concept of baština itself. The next area in which the reception of institutions from the charters is extant is penal law. Although a relatively small number of concrete offenses form the charters has been included into Dušan's Code, it is evident that the Code has kept various broader institutions, from certain kinds of punishments, to the principles of penal law such as differing punishments depending on the status of the perpetrator and the victim, or the responsibility of collectives. Another group of rules where charters are noticed to have been the source for the creators of the Code are the ones regulating the status of foreign merchants in Serbia, which owe most of their contents to the Serbian charters to Dubrovnik (Ragusa). Finally, the author analyses the reception of rules from the charters in the area of judicial proceedings, both regarding the jurisdiction of different kinds of courts and regarding various procedural institutions indigenous to Serbian law. The conclusion contains a summary of the results of the research and an analysis of their significance. The author provides a layout of the reception of rules from the charters both by the analised areas of law and by the time when the charters were written, and provides an explanation for the discovered layout of the material.

Trodimenzionalna optička analiza deformacija polimerizacijske kontrakcije stomatoloških kompozitnih materijala na bazi smole

Three-dimensional optical strain analysis of polymerisation shrinkage of resin-based dental composite materials

Svetlosno polimerizujući kompozitni materijali na bazi smole su na osnovu dobrih mehaničkih osobina, realtivno niske cene, jednostavne primene, pozitivnog odgovora na aktuelne estetske zahteve, postali materijal izbora za stomatološke restauracije. Pojava polimerizacijske kontrakcije je jedan od najvažnijih nedostataka ovih materijala. Pomeranje i prostorna organizacija molekula monomera odgovorni su za promene zapremine u toku polimerizacije. Promena zapremine kompozitnog materijala usled svetlosne polimerizacije prouzrokuje stvaranje napona na spoju restauracija-zub. Takav napon nastaje u kompozitnoj masi i prenosi se na adhezivnu vezu i zubnu površinu, što često stvara oštećenje kvržica, mikroprsline u gleđi i dentinu, može da izazove pojavu marginalne diskoloracije, sekundarnog karijesa i postoperativne osetljivosti. Razumevanje polimerizacijske kontrakcije, lokalnog deformacionog polja i polja pomeranja u skladu sa strukturnim osobinama kompozita su izuzetno važni za dalje korišćenje postojećih i unapređivanje novih kompozitnih materijala. U ovoj doktorskoj disertaciji prikazan je razvoj procedura za pripremu kaviteta ponovljivih dimenzija za in vitro istraživanja. Definisane su osnovne veličine i zavisnosti od kojih se polazi pri proučavanju deformacija tela i opšte naponskog stanja materijala. Eksperimentalno istraživanje kontrakcije kompozitnih materijala realizovano je trodimenzionalnim optičkim merenjem deformacija i pomeranja. U eksperimentalnom istraživanju korišćena su tri kompozitna materijala: Tetric EvoCeram (Ivoclar Vivadent), Filtek Silorane (3M, ESPE) i Filtek Z250 (3M, ESPE). Prvi deo istraživanja obuhvatio je ispitivanje iii slobodne kontrakcije kompozitnih materijala u teflonskim kalupima. U drugom delu materijal je analiziran u kavitetima na plastičnim zubima bez upotrebe adhezivnih sistema, a u trećem delu u kavitetima na ekstrahovanim zubima uz primenu odgovarajućih adhezivnih sistema, poštujući zahteve aktuelne kliničke prakse. Dobijeni podaci eksperimentalnim putem opisani su odgovarajućim analitičkim obrascem, pri čemu je izvršena obrada rezultata na osnovu ispitivanja velikog broja regresionih modela za svaki od ispitivanih kompozita. Takođe, prikazana su dobijena polja pomeranja/deformacija kompozita usled polimerizacije i funkcionalne veze pomeranja/deformacija i dužine karakterističnih sekcija analiziranih uzoraka.

Light-cured, resin-based composite materials have become the materials of choice for dental restorations, due to good mechanical properties, relatively low cost, easy application and a positive response to current aesthetic requirements. Polymerization shrinkage represents one of the main disadvantages of such materials. Movement and spatial arrangement of monomeric units are responsible for this volumetric change during polymerization. Volumetric changes in composite material cause polymerization stresses in the contact area between tooth and restorative material. This stress appears within the composite material and is transferred to the adhesive and tooth surface, may cause cusps movement, enamel fracture and cracked cusps, marginal discoloration, secondary caries and postoperative sensitivity. Understanding of polymerization shrinkage, local displacement/strain fields in accordance with the structural properties of composites are extremely important for proper use and further improvement of composite materials. In this dissertation, procedure development for standardized tooth cavity preparation for in vitro research purposes is presented. Basic quantities and dependencies, required for stress/strain analysis were defined. Experimental testing of composite material shrinkage was performed using three-dimensional optical strain/displacement measurements. This research included three composite materials: Tetric EvoCeram (Ivoclar Vivadent), Filtek Silorane (3M, ESPE) i Filtek Z250 (3M, ESPE). First stage of research included testing of free shrinkage behavior of composite materials in teflon molds. v During the second stage, materials were analyzed in cavities on plastic teeth without adhesive systems. Third stage was performed on extracted teeth using appropriate adhesive systems, in response to the demands of current clinical practice. The obtained experimental data were described using an appropriate analytical form, wherein the results are processed based on testing of a large number of regressive models for each of the tested composites. In addition, displacement/strain fields, due to polymerization, and functional relationships between displacement/strain values and lengths of characteristic sections are shown.

Ishod hiruške revaskularizacije miokarda uz upotrebu radijalne arterije

Outcome of surgical myocardial revascularization using the radial artery

Radijalna arterija (RA) se koristi kao slobodan graft i to najčešće za revaskularizaciju obtuznih grana cirkumfleksne arterije i desne koronarne arterije, eventualno ramus-a i dijagonalnih grana. RA je prvi put upotrebljena u revaskularizaciji ishemičnog miokarda ranih 70-tih godina od strane Carpantier-a i saradnika. Zbog veoma loših ranih rezultata, upotreba ovog grafta je ubrzo u potpunosti napuštena. Ranih 90-tih korišćenje ovog grafta je obnovljeno. Zahvaljujući atraumatskoj tehnici preparacije, razumevanju farmakoloških svojstava arterijskih graftova, postignuti su odlični rezultati u korišćenju radijalne arterije. U velikom broju studija je pokazana prohodnost ovih graftova na nivou od 85-95% tokom perioda praćenja od 5 godina nakon operacije. Ono što je možda još važnije, to je činjenica da je dodatno, progresivno propadanje grafta RA u periodu od 5 godina nakon operacije minimalno. Ova studija pokazuje da li povećanje broja arterijskih graftova, u našem slučaju a. radialis i to uz striktno sprovođenje preoperativnog protokola u skriningu radijalne arterije kao potencijalnog grafta, kao i solidna i minuciozna hiruška tehnika omogućava bolju prohodnost i daje manju incidenciju okluzije i/ili kasne stenoze u odnosu na venske graftove. Od naročitog značaja je utvrđivanje prohodnosti ovog grafta 5 i više godina nakon operacije, kada venski graft počinje u većoj meri da propada, kao posledica ubrzanog aterosklerotskog procesa. Istovremeno bi imali mogućnost da proverimo i prohodnost venskih graftova, za koje su bili izabrani samo najbolji delovi vene. Tako bi se graft a. radialis ravnopravno uključio među alternativne graftove u hiruškoj revaskularizaciji.

The radial artery (RA) is used as a free graft, mostly for revascularization of the circumflex artery branches and right coronary artery, possibly ramus and the diagonal branch. RA is the first time in the revascularization of ischemic myocardium in the early 70-ies of the Carpantier and associates. Due to the very poor early results, the use of this graft was soon completely abandoned. In the early 90-ies the use of this graft is updated. Thanks surgical technique of preparation, understanding the pharmacological properties of arterial grafts were achieved excellent results in the use of the radial artery. In a large number of studies have demonstrated patency of the grafts to the level of 85-95% during the follow-up period of 5 years after surgery. What is perhaps more important is the fact that additional, progressive RA graft failure in a period of 5 years after surgery is minimal. This study attempted to show that the increase in the number of arterial grafts, in our case a. radialis and the strict implementation of the protocol in the preoperative screening of potential radial artery graft, as well as solid and precise surgical technique allows for better mobility and less incidence of occlusion and / or late stenosis in relation to the vein graft. Of particular importance is the determination of graft patency of 5 years or more after surgery, when the grafts begin to decline largely as a result of accelerated atherosclerotic process. At the same time they had the opportunity to check the patency of vein grafts, which they were chosen only the best parts of the veins. That would be a. radialis equally included among the alternative grafts in surgical revascularization.

Višestepena analiza faktora povezanih sa obolevanjem od hroničnih nezaraznih bolesti

Multilevel analysis of factors associated with noncommunicable diseases morbidity

Uvod: Iako analize geografskih varijacija, učestalosti obolevanja i faktora čije je prisustvo povezano sa pojavom hroničnih nezaraznih bolesti imaju dugu tradiciju, tek nedavno su se naučna istraživanja fokusirala i na proučavanje prostornog konteksta, odnosno na to kako su karakteristike susedstva (engl. neighbourhood environment) povezane sa obolevanjem od hroničnih nezaraznih bolesti. Smatra se da karakteristike susedstva, naročito socijalno-ekonomske, mogu da oblikuju zdravstvene ishode nezavisno od individualnih karakteristika odnosno da formiraju kontekst koji daje povod za prisustvo faktora rizika po zdravlje. Cilj ove disertacije bio je da se ispita povezanost individualnih karakteristika, karakteristika domaćinstava i karakteristika opština sa prisustvom bilo koje hronične bolesti, prisustvom kardiovaskularnih bolesti i prisustvom dve ili više hroničnih bolesti (multimorbiditetom) kod odraslih stanovnika Srbije, primenom univarijantne i multivarijantne dvostepene logističke regresije. Metod: U ovoj studiji korišćeni su podaci iz istraživanja zdravlja stanovnika Srbije, sprovedenog 2013. godine po tipu studije preseka, na reprezentativnom uzorku odraslih osoba uzrasta 20 i više godina; rezultati Popisa stanovništva, domaćinstava i stanova u Republici Srbiji, sprovedenog 2011. godine, za nivo opština i podaci iz DevInfo opštinskih profila za 2013. godinu. Kao instrumenti prikupljanja podataka u navedenim istraživanjima korišćeni su upitnici. Rezultati: Kardiovaskularne bolesti predstavljaju najzastupljeniju grupu hroničnih nezaraznih bolesti kod odraslih osoba u Srbiji (40,4%). Bilo koju od 12 posmatranih hroničnih bolesti ima polovina (48,0%), a dve ili više hroničnih bolesti trećina odraslog stanovništva (30,1%). Postoje značajne razlike u prisustvu bilo koje hronične bolesti, prisustvu dve ili više hroničnih bolesti i prisustvu kardiovaskularnih bolesti u odnosu na većinu posmatranih individualnih karakteristika ispitanika, kao i karakteristika domaćinstva i karakteristika opština u kojima ispitanici žive. Prema modelima multivarijantne dvostepene logističke regresije, 8% varijacija u prisustvu bilo koje hronične bolesti, 3,2% varijacija u prisustvu kardiovaskularnih bolesti, 10% varijacija u prisustvu dve ili više bolesti kod odraslih između opština, 4,4% varijacija u prisustvu kardiovaskularnih bolesti kod žena između opština, može se objasniti karakteristikama opština. Takođe, prema modelima multivarijantne dvostepene logističke regresije, u proseku odnosno medijani, rizik za prisustvo bilo koje hronične bolesti kod odraslih veći je za 34,9%, rizik za prisustvo kardiovaskularnih bolesti kod odraslih za 20,9%, rizik za prisustvo kardiovaskularnih bolesti kod žena za 22%, a rizik za multimorbiditet kod odraslih za 40,1%, ukoliko se živi u opštinama sa „lošijim” demografskim i ekonomsko-socijalnim prilikama odnosno u opštinama sa većim rizikom od obolevanja. Zaključak: Procene dobijene na osnovu modela multivarijantne dvostepene logističke regresije pokazuju da karakteristike susedstva (opština) mogu da predstavljaju faktore značajne za razumevanje varijacija u obolevanju stanovništva.

Introduction: Despite the long analysis tradition relating to the geographic variations, the prevalence of diseases and the factors whose presence is associated with the occurrence of noncommunicable diseases, it was only recently that the scientific research shifted its focus on the study of the spatial context, i.e. how the facts about the neighborhood environment are associated with noncommunicable diseases morbidity. It is suggested that the neighborhood environment, especially the socio-economic, can shape the health outcomes independently of individual characteristics, thus creating a context that gives rise to the subsistence of health risk factors. The aim of this thesis was to explore the association between the individual, household and municipal characteristics and presence of any chronic disease, presence of cardiovascular diseases and presence two or more chronic diseases (multimorbidity) in the adult population of Serbia, whereby using a univariate and multivariate two-level logistic regression. Method: This study utilized data from the following datasets: the Serbian Population Health Survey, conducted in 2013 (as a cross sectional study, on a representative sample of adults aged 20 and older); results of the Census of Population conducted in 2011 (for the level of municipalities); and the data from DevInfo municipal profiles for 2013. Above surveys involved questionnaires, as instruments for the data collection. Results: Cardiovascular diseases are the most prevalent group of noncommunicable diseases among adults in Serbia (40.4%). Half of the adult population (48.0%) have any of the 12 observed chronic diseases, and a third (30.1%) have two or more chronic diseases. There are significant differences regarding the presence of any chronic disease, two or more chronic diseases, and cardiovascular diseases as compared to the most monitored individual characteristics of respondents, their households and their municipalities. By municipal characteristics, the multivariate two-level logistic regression models can clarify 8% of variations concerning any chronic disease, 3,2% of variations concerning cardiovascular diseases, 10% of variations concerning adults with two or more diseases, and 4,4% of variations concerning cardiovascular diseasese in women. Also, according to the two-level logistic regression models, on average, or a median, the risk for any chronic disease in adults increased by 34,9%, the risk for cardiovascular diseases in adults by 20,9%, the risk for cardiovascular diseases in women by 22,1%, whereas the risk of multimorbidity among adults living in municipalities with "worse" demographic, economic and social conditions, increased by 40,1%. Conclusion: The estimates obtained from the multivariate two-step logistic regression models have shown that the neighborhood environment (municipality) can represent a factor significant for the understanding of the variations in population’s morbidity.

Biomarkeri akutnog oštećenja bubrega nakon kardiohirurških operacija odraslih pacijenata

Acute kidney injury biomarkers after cardiac surgery in adult patients

Kardiohirurške operacije izvedene uz kardiopulmonalni by-pass (CPB) su drugi najčešći uzrok AOB, što je povezano sa porastom mortaliteta, morbiditeta i dužinom hospitalizacije. AOB udruženo sa kardiohirurškim procedurama (CSA-AKI) karakteriše naglo pogoršanje funkcije bubrega, koje nastaje pod uticajem raznih faktora kao što su: ishemijsko-reperfuziona oštećenja, metaboličke abnormalnosti, aktivacija neurohumoralnog odgovora, zapaljenski i oksidativni stres kao i egzogeni i endogeni toksini. Incidenca pojave CSA-AKI je između 8,9% i 39%. Cilj: Utvrđivanje incidence, značaja opštih karakteristika, specifičnih parametara vezanih za CPB, standardnih laboratorijskih, gasnih i analiza acidobaznog statusa, standardnih pokazatelja bubrežne funkcije i novih biomarkera bubrežnog oštećenja (KIM-1 i u-NGAL) u nastanku, ranom otkrivanju i predikciji akutnog oštećenja bubrega kod elektivnih kardiohirurških operacija. Bolesnici i metode: Ova prospektivna, opservaciona studija uključuje 100 odraslih niskorizičnih bolesnika za razvoj AOB, planiraih za izvođenje elektivnih kardiohirurških intervencija uz primenu CPB-a: aortokoronarnog by-passa, valvularne hirurgije i kombinovanih procedura (koronarna i valvularna hirurgija). Svim bolesnicima su preoperativno prikupljeni anamnestički podaci, obavljen je fizikalni pregled, izmereni hemodinamski parametri i zabeležena ejekciona frakcija (EF). Izvršena je klasifikacija bolesnika po NYHA protokolu i procenjen je operativni rizik za razvoj AOB primenom dva skora: Cleveland Clinic score (CCS) i Leicester Cardiac Surgery Research AKI Risk Score kalkulatora (LCSRARS). Uzorci krvi i urina su uzimani dan uoči operacije, neposredno pre ili posle CPB-a, 3h, 12h, 24h i 48h posle izvođenja CPB-a. U prikupljenim uzorcima su mereni parametri krvne slike, selektovani biohemijski parametri, vrednosti gasnih analiza i acidobaznog statusa, standardnih biomarkera bubrežne funkcije i novih biomarkera bubrežnog oštećenja u urinu. U istim periodima su praćeni i zabeleženi hemodinamski parametri, a intraoperativno specifični parametri vezani za CPB. Rezultati: Incidenca razvoja AOB je bila 15%. Kod 12% bolesnika je dijagnostikovan I stadijum bolesti, a kod 3% bolesnika II stadijum bolesti. Od specifičnih parametara vezanih za CPB, sama dužina trajanja CPB-a i dužina klemovanja aorte, kao i promene srednjeg arterijskog (MAP) i centralnog venskog (CVP) pritiska u pojedinim perioperativnim vremenskim intervalima su se značajno razlikovale između grupa sa i bez AOB. KIM1 u urinu se nije pokazao kao dobar dijagnostički i prognostični biomarker AOB. Ispitivanje koncentracije NGAL-a u urinu je pokazalo značajan porast vrednosti 3h nakon CPB-a u obe ispitivane grupe, dok je u istom vremenskom intervalu razlika između grupa bila na granici značajnosti, sa višim vrednostima u grupi sa AOB. U univarijantnoj regresionoj analizi NGAL u urinu 3h nakon CPB se izdvojio kao značajan, ali se niije izdvojio kao nezavisni predictor za AOB u multivarijantnoj analizi. Zaključak: Multivarijantnom regresionom analizom kao nezavisni prediktori AOB izdvojili su se kreatinin u serumu 3h, kao i laktati 24h nakon zaustavljanja CPB-a, što ukazuje na značaj ranog određivanje kreatinina u serumu i praćenja nivoa laktata nakon elektivnih kardiohirurških operacija niskorizičnih bolesnika za razvoj AOB. Multivarijantna analiza je ukazala na značaj ovih faktora kao dobrih, dostupnih i finansijski prihvatljivih prognostičkih markera.

Cardiac surgery procedures with cardiopulmonary by-pass (CPB) are the second most common cause of Acute Kidney Injury (AKI), which is connected with the increase of mortality, morbidity and the length of hospitalization. AKI associated with cardiovascular procedures (CSA-AKI) is characterized by rapid deterioration of kidney function, which is caused by various factors such as: ischemic- reperfusion injury, metabolic abnormalities, activation of neurohumoral response, inflammatory and oxidative stress, as well as exogenous and endogenous toxins. The incidence of CSA-AKI is between 8.9% and 39%. Goal: Determination of incidence and the significance of general characteristics, specific parameters related to cardiopulmonary by-pass, standard laboratory, gas and acid-base status analysis, standard renal function indicators and novel biomarkers of kidney injury (KIM-1 and u-NGAL) in emergence, early detection and the prediction of acute kidney injury in elective cardiac surgery procedures. Patients and Methods: This prospective, observational study included 100 adult, low-risk patients for Acute Kidney Injury (AKI) development, planned for elective cardiac surgery with cardio pulmonary bypass (CPB): aortocoronary bypass surgery, heart valve surgery and combined procedures (coronary and heart valve surgery). All patients were preoperatively examined, anamnestic data were collected, physical examination performed, hemodynamic parameters measured and ejection fraction recorded. The classification of patients under the NYHA protocol was performed and the operational risk for the development of AKI was evaluated using two scores: Cleveland Clinic score (CCS) and Leicester Cardiac Surgery Research AKI Risk Score (LCSRARS). The blood and urine samples were taken the day before operation, shortly before or immediately after CPB, as well as 3h, 12h, 24h and 48h after the CPB was performed. Parameters of blood count, selected biochemical parameters, values of gas analysis and acid-base status, standard biomarkers of renal function and novel biomarkers of kidney injury were measured in collected samples. Hemodynamic parameters and intraoperative specific parameters related to CPB were observed and recorded in the same periods of time. Results: The incidence of AKI development was 15%. The stage I of AKI was diagnosed in 12% of patients and the stage II in 3% of patients. Of the specific parameters related to the cardiopulmonary by-pass (CPB), the very length of the CPB and duration of the aortic depression, as well as changes in the mean arterial (MAP) and central venous pressure (CVP) significantly differed between the groups with and without AKI in certain perioperative time intervals. KIM1 in urine did not prove to be a good diagnostic and prognostic biomarker of AKI. Evaluation of uNGAL concentration in urine showed a significant increase 3h after CPB in both examined groups, while in the same time interval the difference between the groups was at the margin of significance, with higher values in the group with AKI. The univariate regression analysis isolated NGAL in urine 3h after the CPB as significant, but the same factor was not isolated as an independent predictor for AKI in multivariate analysis. Conclusion: The multivariate regression analysis distinguished serum creatinine 3h, as well as lactates 24h after the CPB as independent predictors of AKI indicating the importance of early determination of serum creatinine and monitoring of lactate levels after elective cardiac surgery of low-risk patients for the development of AKI. Multivariate analysis pointed the importance of these factors as good, accessible and financially acceptable prognostic markers.

Integracija ljudskih i organizacionih faktora u model procene rizika i integriteta opreme pod pritiskom

Integration of human and organizational factors in the risk and integrity assessment model for pressure equipment

Predmet doktorske disertacije je razvoj originalne metodologije za procenu rizika u radu sa opremom pod pritiskom, bazirane na mehanici loma i uticaju ljudskih i organizacionih faktora. Novopredložena metodologija zasnovana na sistematizaciji postojećih znanja iz oblasti procesne bezbednosti, inoviranja i integracije postojećih alata i modela za procenu rizika, kao i unapređenja oblasti mehanike loma i rada sa opremom pod pritiskom generalno, rešava glavne nedostatke u predmetnim oblastima, uz odlike jednostavnosti i prilagođavanja primeni u praksi, kao i problem nedostatka sistematičnog i praktičnog pristupa oceni uticaja ljudskih i organizacionih faktora na rizik. Polazna osnova za razvoj metodologije procene rizika u radu sa opremom pod pritiskom za svoj krajnji cilj treba da obezbedi finansijski i vremenski relativno jednostavan alat koji mogu primeniti kako veliki industrijski sistemi, tako i mala i srednja preduzeća koja rade sa visokorizičnom opremom pod pritiskom, a koji će biti baziran na kvantitativnom pristupu, kako bi bio dovoljno precizan da rezultati mogu da se porede kako u okviru jednog preduzeća tako i među različitim preduzećima. Takođe, cilj je da se metodologija ne ograniči samo na jednu oblast industrije, već da može biti primenjena bilo gde, gde je procesna bezbednost važan deo poslovanja. Razvijena metodologija obuhvatila je definisanje originalne formule za proračun verovatnoće odigravanja otkaza opreme pod pristiskom, koja se sastoji iz dve verovatnoće. Jedna je verovatnoća definisana preko mehanike loma, kroz originalno tumačenje položaja tačke na dijagramu analize loma (jednom od postojećih alata koji se koriste u mehanici loma), kao kombinacija verovatnoće da će doći do krtog loma i verovatnoće da će doći do plastičnog loma. Druga verovatnoća je definisana preko uticaja ljudskih i organizacionih faktora, tako što je u okviru glavne metodologije disertacije razvijena još jedna metodologija za dobijanje originalnog mernog instrumenta, za ispitivanje uticaja ovih faktora, u formi upitnika, validiranog eksperimentalnim istraživanjem na uzorku 268 operatera i 253 menadžera u nekoliko desetina kompanija iz Srbije koje pripadaju različitim oblastima poslovanja, ali sve koriste opremu pod pritiskom. Rezultati mernog instrumenta su statistički obrađeni primenom eksplorativne i konfirmatorne faktorske analize, kao i analize pouzdanosti, nakon čega su dobijeni novi modeli koji kvantitativno opisuju uticaje ljudskih i organizacionih faktora i pomoću kojih se može precizno izračunati ova komponenta verovatnoće. Dalje, metodologija je obuhvatila predlog pojednostavljenog načina za određivanje posledica otkaza opreme pod pritiskom, kroz interpretaciju postojeće kategorizacije ove opreme prema standardu (na 4 osnovne kategorije plus jednu nultu kategoriju), kao 5 kategorija ozbiljnosti posledica. Na kraju je dat predlog izgleda matrice rizika, sa definisanim kategorijama rizika, a na osnovu prethodno definisanih raspona verovatnoća i posledica. Kako bi se verifikovala integracija ljudskih i organizacionih faktora u model procene rizika i integriteta opreme pod pritiskom, sprovedena je studija slučaja u Srbiji, u hidroelektrani Bajina Bašta, u kojoj su jednostavnost i preciznost originalne metodologije potvrđeni. Rezultati istraživanja, kao i njihova generalizacija, potvrđeni su dokazom osnovnih istraživačkih hipoteza, kako na velikom uzorku, tako i kroz studiju slučaja, koje se odnose na to da uticaj ljudskih i organizacionih faktora nije u dovoljnoj meri niti na dovoljno tačan i precizan način uzet u obzir u postojećim modelima procene rizika, kao i na to da integritet konstrukcija može doprineti preciznijoj proceni rizika u eksploataciji opreme pod pritiskom. Dobijeni rezultati pružaju jasan uvid u rizike u radu sa opremom pod pritiskom i značaj kontrolisanja, procene i mitigacije tih rizika, a takođe pokazuju i da se kroz sistemski pristup kvantitativnoj oceni rizika u radu sa opremom pod pritiskom u bilo kom preduzeću koje radi sa ovakvom opremom, bez obrzira na veličinu ili oblast poslovanja datog preduzeća, na jednostavan a precizan način, na osnovama novopredložene metodologije, mogu ponuditi vredni zaključci značajni za naučnu javnost, ali i širu društvenu zajednicu, kroz unapređenje procesne bezbednosti.

The goal of this doctoral dissertation is establishing of an the original methodology for risk assessment of the pressure equipment, based on fracture mechanics, and influence of human and organisational factors. The methodology was based on systemisation of existing knowledge in the fields of process safety, inovation of existing tools and models for risk assessment, improvement of general pressure equipment exploitation and fracture mechanics, and solving the main disadvantages present in these areas, their simplification and adapting to practical application, with an emphasis on solving the issues related to a lack of a systematic and practical approach to determine influence of the human and organisational factors. The ultimate goal of developing a methodology for risk assessment should lie in providing a relatively simple tool, from financial and time related points of view, which can be applied to a large industrial systems and small and medium enterprises alike, involving high risk pressure equipment exploitation. This methodology will be based on a quantitative approach, while providing results accurate enough to be comparable within a company, or between different companies. An additional goal was to not limit the model to a single industrial branch, but to make it applicable to any situation which involves process safety. Developed methodology included defining of the original equation for the probability assessment of pressure equipment failure, based on two different probabilities. One being fracture mechanics probability, defined through original consideration of the point position in the failure assessment diagram (one of the well known tools used in fracture mechanics), as a combination of the probability of fracture and the probability of plastic collapse. Second probability is defined through influence of the human and organizational factors, for which new methodology (within the main developed methodology) was developed. The result was original measurement instrument, in the questionnaire form, which can be used to determine influence of the human and organizational factors. The questionnaire was validated through experimental research on the sample of 268 operators and 253 managers, from few dozen companies in Serbia, which operate in different fields but all utilize pressure equipment. Obtained answers were put through statistical analysis, namely explorative and confirmatory factor analysis, which resulted in new models that quantitatively describe influence of the human and organizational factors, giving the way to precisely calculate probability defined through these factors. Further more, the developed methodology included suggestion of simplified manner to asses consequences of pressure equipment failure, based on existing standard categorization of pressure equipment in four different categories plus one pre-category. At the end, the risk matrix was suggested, with defined risk categories, based on earlier defined ranges for probabilities and consequences. In order to verify integration of human and organizational factors in the risk and integrity assessment model for pressure equipment, a case study was conducted in the reversible hydro-power plant Bajina Bašta. This case study confirmed the simplicity and the accuracy of the methodology. Research results, as well as their generalization, were confirmed by proving of basic research hypotheses, through large sample as well as through case study, which were related to the fact that the influence of the human and organizational factors is not taken into account in a sufficiently accurate and detailed manner, when it comes to risk assessment models, along with the fact that structural integrity can contribute to a more accurate risk assessment of pressure equipment exploitation. Obtained results provided a clear insight into risks related to pressure equipment exploitation, as well as the significance of controlling of these risks. It was concluded that newly suggested methodology can provide a systematic approach to the quantitative risk assessment, involving pressure equipment exploitation, in any and all companies working with such equipment, regardless of its size or the scope of its business, in a simple, yet accurate way, which will give a valuable conclusion to the scientific community, as well as the public, through improved process safety.

Uloga laserske endoskopske litotripsije u hirurškom lečenju urolitijaze kod dece

The role of laser endoscopic lithotripsy in the surgical treatment of urolithiasis in children

Urolitijaza kod dece javlja se sa znatno manjom učestalošću nego kod odraslih. Mnogo je poteškoća koje hirurško lečenje urolitijaze u dečijem dobu čine kompleksnim i specifičnim. Pedijatrijski instrumenti su znatno manji i zahtevniji za rukovanje. U aktuelnoj literaturi ne postoji konsenzus o najefikasnijem načinu lečenja. Opcije su: ekstrakorporalna litotripsija, intrakorporalna (endoskopska) litotripsija – pneumatska i laserska, perkutana nefrolitotripsija i otvorena hirurgija. Istraživali smo efikasnost i bezbednost laserske endoskopske litotripsije u lečenju kamena u bubregu kod dece. U našoj prospektivnoj kohortnoj studiji analizirali smo bolesnike lečene ureterorenoskopskom laserskom nefrolitotripsijom (ispitivana grupa) koji su lečeni u periodu od marta 2012. do marta 2014. godine. Kontrolnu grupu činili su bolesnici lečeni pneumatskom endoskopskom litotripsijom od 2007. do 2012. godine. Bolesnici su ispitivani u odnosu na uzrast, pol, lokalizaciju i veličinu kalkulusa, komplikacije i uspešnost lečenja, u periodu od najmanje šest meseci posle endoskopskog lečenja. Ureterorenoskopija (semirigidna ili fleksibilna) i laserska nefrolitotripsija učinjene su kod 36 bolesnika ispitivane grupe, kod kojih su primenjene 44 hirurške intervencije. U kontrolnoj grupi semirigidna ureterorenoskopija i pneumatska litotripsija učinjene su kod 32 pacijenta, sa ukupno 47 primenjenih hirurških intervencija. Odnos prema polu (17 devojčica i 19 dečaka u ispitivanoj, odnosno, po 16 devojčica i dečaka u kontrolnoj grupi) i prosečan uzrast bolesnika (ispitivana grupa: 9,5 godina, opseg 2-17; kontrolna grupa: 9,1 godina, opseg 2-17) u obe grupe ispitanika bili su slični (p > 0,05). Odnos solitarnih prema multiplim kalkulusima (30:6 u ispitivanoj, 27:5 u kontrolnoj grupi) bio je, takođe, sličan u obe grupe (p > 0,05). Lokalizacija kalkulusa u ispitivanoj grupi je: pijelon kod 10 (27,8%) bolesnika, čašice gornjeg pola bubrega 10 (27,8%) i čašice donjeg pola kod 16 (44,4%) bolesnika. U kontrolnoj grupi: pijelon kod 17 (53,1%), čašice gornjeg pola kod 10 (31,3%) i čašice donjeg pola kod 5 (15,6%) bolesnika. U ispitivanoj grupi kalkulusi su bili lokalizovani u levom bubregu kod 12 (33,3%) ispitanika, u desnom bubregu kod 18 (50%) i u oba bubrega kod 6 (16,7%) ispitanika. U kontrolnoj grupi: levi bubreg 11 (34,4%), desni 15 (46,9%) i oba bubrega kod 6 (18,7%) ispitanika. Nije pronađena statistički značajna razlika u veličini kalkulusa među grupama. Prosečna veličina kalkulusa bila je slična kod ispitanika obe grupe: 13,5 mm (opseg 8-32 mm) u ispitivanoj i 13 mm (opseg 8-28 mm) u kontrolnoj grupi (p > 0,05). Prosečno trajanje opšte anestezije tokom litotripsije u ispitivanoj grupi bilo je 65 minuta (opseg 40-90 minuta), dok je u kontrolnoj grupi to vreme iznosilo 75 minuta (opseg 40-105 minuta). Prisutna je statistički značajna razlika u vremenu trajanja opšte anestezije u ispitivanoj i kontrolnoj grupi: prosečno trajanje opšte anestezije je značajno manje u grupi bolesnika lečenih laserskom litotripsijom (p < 0,05). Kako tokom jedne endoskopske hirurške intervencije nije došlo do potpune dezintegracije kalkulusa, kod 8 (22,2%) bolesnika lečenih laserskom litotripsijom bila je neophodna ponovna intervencija (reintervencija): kod 4 bolesnika sa obostranom kalkulozom i kod 4 bolesnika kod kojih je veličina kalkulusa u vreme postavljanja dijagnoze iznosila 20 mm ili više. S druge strane, reintervencija je bila neophodna kod 12 (37,5%) bolesnika lečenih pneumatskom litotripsijom: kod 6 bolesnika sa bilateralnom kalkulozom i kod 6 kod kojih je veličina kalkulusa u vreme postavljanja dijagnoze iznosila 20 mm ili više. Pored toga, kod 3 (9,4%) bolesnika sa veoma velikim kalkulusom (više od 20 mm) i druga reintervencija je bila neophodna kako bi kalkulus u potpunosti bio dezintegrisan. Jasno je da je potreba za reintervencijom signifikantno manja u grupi bolesnika lečenih laserskom litotripsijom (p < 0,05). U obe grupe ispitanika kod značajno prisutne stenoze ušća uretera postojala je potreba za balon-dilatacijom: kod 7 (19,4%) bolesnika ispitivane grupe i kod 6 (18,8%) bolesnika kontrolne grupe. Nije zabeležena statistički značajna razlika u potrebi za balon-dilatacijom ušća uretera (p > 0,05). Potreba za plasiranjem ureternog stenta po završenoj litotripsiji postojala je kod 14 (38,9%) bolesnika ispitivane i kod 12 (37,5%) bolesnika kontrolne grupe. Nema statistički značajne razlike u potrebi za plasiranjem ureternog stenta u grupama bolesnika (p > 0,05). Prosečno vreme trajanja hospitalizacije u grupi bolesnika lečenih laserskom litotripsijom iznosilo je 2,3 dana (opseg 2-5 dana), dok je u grupi lečenih pneumatskom litotripsijom iznosilo 3,6 dana (opseg 3-7 dana). Vreme hospitalizacije je signifikantno kraće kod bolesnika lečenih laserskom litotripsijom (p < 0,05). Litotripsija je bila uspešna kod 34 od 36 (94,4%) bolesnika ispitivane i kod 20 od 32 (62,5%) bolesnika kontrolne grupe. Prisutna je statistički značajna razlika u uspešnosti litotripsije: laserska litotripsija u bubregu je značajno efikasnija od pneumatske litotripsije (p < 0,05). Svi pacijenti sa kalkulusom u pijelonu (10/10, 100%) i čašicama gornjeg pola (10/10, 100%) bili su hirurški izlečeni posle laserske litotripsije. Kod 14 od 16 (87,5%) bolesnika sa kamenom u čašicama donjeg pola kalkulus je u potpunosti dezintegrisan posle laserske litotripsije, dok je kod 2 (12,5%) bolesnika kalkulus samo parcijalno dezintegrisan. Nasuprot tome, kod 12 od 17 (70,6%) bolesnika sa kalkulusom u pijelonu, kalkulus je u potpunosti dezintegrisan posle pneumatske litotripsije. Kod 7 od 10 (70%) bolesnika sa kalkulusom u čašicama gornjeg pola pneumatska litotripsija je bila uspešna. Ni kod jednog bolesnika (0/5) sa kalkulusom u čašicama donjeg pola pneumatska litotripsija nije dala rezultat. Uspešnost laserske litotripsije je značajno veća u svim segmentima bubrega (p < 0,05). Nije zabeležena značajna razlika u vremenu praćenja bolesnika ove dve grupe ispitanika: 14 meseci (opseg 6-31 mesec) u grupi ispitanika lečenih laserskom litotripsijom i 15 meseci (opseg 6-36 meseci) u grupi ispitanika lečenih pneumatskom litotripsijom (p > 0,05). Analizirajući uspešnost laserske endoskopske litotripsije i stepen pojave komplikacija, jasno je dokazano da je ovaj hirurški metod značajno efikasniji od pneumatske litotripsije, a, u smislu pojave komplikacija, bezbedniji metod. Većina studija pokazala je različiti stepen uspešnosti laserske litotripsije za kalkuluse lokalizovane u šupljinama bubrega. U pojedinim slučajevima postoji potreba za dilatacijom ušća uretera i plasiranjem ureternog stenta. Laserska endoskopska litotripsija je minimalno invazivan, efikasan i bezbedan metod hirurškog lečenja kalkulusa u bubregu, sa minimalnom stopom komplikacija. Efikasnost procedure delimično je limitirana za kalkuluse lokalizovane u donjoj bubrežnoj čašici.

Urolithiasis in children is not so frequent as in adults, but there are many difficulties which make the surgical treatment more complex and specific in pediatric age. Children have narrow urinary tract. That is why pediatric instruments are small-caliber and the instrumentation is very demanding. There is no consensus in literature about the most effective kind of treatment. The options are: extracorporeal schock wave lithotripsy, intracorporeal (endoscopic) lithotripsy – pneumatic and laser, percutaneous nephrolithotripsy and open surgery. We evaluated the effectiveness and safety of laser endoscopic lithotripsy in the treatment of renal stones in children. We performed the prospective cohort study to analyse the patients who were treated with ureterorenoscopic laser nephrolithotripsy (study group) between March 2012 and March 2014. The control group consisted of patients who were treated with pneumatic endoscopic lithotripsy between 2007 and 2012. The patients were evaluated with respect of gender, age, stone location, stone size, complications and stone-free rate at least six months after the endoscopic procedure. Ureterorenoscopy (semirigid or flexible) and laser-nephrolithotripsy were performed in the total number of 44 procedures in 36 patients in study group. In control group semirigid ureterorenoscopy and pneumatic lithotripsy were performed in the total number of 47 procedures in 32 patients. The female/male ratios (17:19 and 16:16, respectively) and mean ages of the patients (9.5, range 2-17 and 9.1, range 2-17, respectively) in both groups were similar (p > 0.05). Single/multiple stones ratios (30:6 and 27:5, respectively) were also similar in both groups (p > 0.05). The location of the stone in study group was: renal pelvis in 10 (27.8%), upper pole calices in 10 (27.8%) and lower pole calices in 16 (44.4%) patients. In control group: renal pelvis in 17 (53.1%), upper pole calices in 10 (31.3%) and lower pole calices in 5 (15.6%) patients. In study group stones were located in left kidney in 12 (33.3%), in right kidney in 18 (50%) and in both kidneys in 6 (16.7%) patients. In control group in left kidney in 11 (34.4%), in right kidney in 15 (46.9%) and in both kidneys in 6 (18.7%) patients. There was no significant difference in terms of stone side between the groups. Mean stone sizes were similar in study and control group (13.5 mm, range, 8-32 mm and 13 mm, range, 8-28 mm, respectively) (p > 0.05). Mean duration of general anesthesia in study group was 65 minutes (range, 40-90) and 75 minutes (range, 40-105) in control group, with statistically significant difference between the groups (p < 0.05). There was the need for retreatment in 8 (22.2%) patients in study group: in four patients with bilateral calculosis and in four patients whose initial stone size was 20 mm or more. In control group, there was the need for retreatment in 12 (37.5%) patients: in six patients with bilateral calculosis and in six patients whose initial stone size was 20 mm or more. In three (9.4%) patients in control group with very large stones the third treatment (retreatment No 2) was necessary. The need for retreatment was significantly lower in study group (p < 0.05). In both study and control groups, there was the need for ureteral orifice dilatation in 7 (19.4%) and 6 (18.8%) patients, respectively. Ureteral stent was inserted in 14 (38.9%) and in 12 (37.5%) patients, respectively. There was no statistically significant difference in the need for ureteral orifice dilatation and ureteral stent insertion (p > 0.05) between the two groups. Duration of hospitalization was significantly lower in study group: 1-3 days (mean, 1.6 days) and 1- 4 days (mean, 2 days) in control group, respectively (p < 0.05). Complications were presented after two (4.6%) surgical procedures in study group: perirenal haematoma in one (2.3%) and urinoma in one (2.3%) patient. There were complications after 4 (9.1%) surgical procedures in control group: perirenal haematoma in 2 (4.5%) cases and minimal ureteral perforation after 2 (4.5%) procedures. The occurence of complications was significantly lower in study group (p < 0.05). After the treatment, overall stone-free rates in study and control groups were 94.4% (34 of 36) and 62.5% (20 of 32), respectively. All patients in study group with stones in renal pelvis (10 of 10, 100%) and upper pole calices (10 of 10, 100%) were free of stone after the laser lithotripsy procedure. In 14 of 16 (87.5%) patients with the stone in lower pole calices, the stone was completely fragmented, while in two (12.5%) patients, the stone was incompletely fragmented. In control group, in 12 of 17 (70.6%) patients with location of stone in renal pelvis, stones were completely fragmented after the treatment. Also, in 7 of 10 (70%) patients with the stone in upper pole calices, stones were completely fragmented. In all patients with the stone in lower pole calices, pneumatic lithotripsy was completely unsuccessful (0 of 5). There was statistically significant difference in stone-free rates in relation of localization of stones between the two groups (p < 0.05). Mean follow up in study and control groups was similar: 14 (range, 6-31) months and 15 (range, 6-36) months, respectively (p > 0.05). Analyzing the stone-free rate after lithotripsy and the occurrence of complications, it is shown that the laser lithotripsy is more efficient than pneumatic lithotripsy and that endoscopic procedure proved safer, in terms of complications. Majority of the studies showed different successful rate after laser lithotripsy for stones located in the kidney. In particular cases, there is the need for ureteral orifice dilatation and ureteral stent insertion. Laser endoscopic lithotripsy is minimal invasive, effective and safe surgical procedure for the treatment of renal stones in children with minimal complication rate. The effectiveness is partialy limited for stones in lower pole calices of the kidney.

Utvrđivanje faktora rizika idiopatskog bola u kolenu kod adolescenata

Determination of risk factors for idiopathic anterior knee pain in adolescents

Uvod. Kod pacijenata sa bolom u kolenu se često nakon evaluacije isključi anatomska malformacija, patelofemoralna nestabilnost, sindrom preopterećenja kolena ili neki drugi patološki entitet. Ranije su ovakvi pacijenti tretirani pod dijagnozom hondromalacije patele, dok se u poslednje vreme sve više koristi termin idiopatskog bola u kolenu (IBK). Kao i kod drugih idiopatskih stanja, dijagnoza se postavlja metodom isključivanja patoloških supstrata. Incidenca IBK je visoka i iznosi oko 22/1000, dva puta ćešća u osoba ženskog pola. Uzrok nastanka IBK je višestruk a pravi razlog i dalje ostaje nepoznanica. Poznavanje anatomije zgloba kolena je osnova za razumevanje patogeneze IBK koji se definiše kao stanje bola nastalo usled preopterećenja i preterane fizičke aktivnosti. Bol u kolenu može da nastane kao posledica dejstva spoljašnjih i unutrašnjih faktora, ili njihovom meĎusobnom kombinacijom. IBK se može javiti kod dve potpuno različite grupe pacijenata. Prvu grupu čine mlaĎi, aktivni sportisti kod kojih bol nastaje usled preopterećenja sportom. Drugu grupu čine gojazni adolescenti koji su fizički neaktivni. Kako bi postavili ispravnu dijagnozu idiopatskog bola u kolenu potreban je pažljiv klinički pregled uz dobro uzetu anamnezu. Metod i ciljevi. Istraživanje je sprovedeno u Institutu za zdravstvenu zaštitu majke i deteta Srbije „dr Vukan Čupić“, u periodu od janura 2013 do juna 2015. godine. Ispitanici ove studije su svi adolescenti uzrasta od 12 do 18 godina koji su se javili na pregled u Institut „dr Vukan Čupić“ zbog bola u kolenu a ispunjavaju kriterijume za uključivanje u istraživanje. Ispitivanu grupu je sačinjavao ukupno 71 pacijent. Kontrolna grupa je bio kontralateralni, zdravi ekstremitet istog pacijenta. Cilj ovog istraživanja i izrade doktorske disertacije su da se ispita povezanost potencijalnih faktora rizika sa pojavom IBK, da utvrdimo značaj kliničkih, morfoloških i funkcionalnih karakteristika donjeg ekstremiteta koji mogu doprineti pojavi IBK kod adolescenata i utvrĎivanje interakcije pojedinih faktora rizika i njihovo aditivno dejstvo na pojavu IBK. Rezultati. Od januara 2013. do decembra 2015. Ispitivali smo ukupno 71 pacijenta na Klinici za dečiju hirurgiju. Uzrast pacijenata je bio od 12 do 18 godina (15.4±1.5). Bol je bio lokalizovan na jednoj nozi, i to na desnoj kod 39 pacijenata (54,93%), dok je bol na levoj nozi dominirao kod 32 pacijenta (45,07%). Ukupno smo ispitivali 41 devojčicu (57,75%) i 30 dečaka (42,25). Kod svih pacijenata u anamnezi postoji podatak o bolu u kolenu koji traje duže od 6 meseci i kod svih je prethodno uraĎena NMR kolena kojim je isključen patološki nalaz. Zaključak. Analizom podataka utvrĎeno je da je kod pacijenata ženskog pola kod kojih postoji IBK vrednost Q ugla statistički značajno veća. TakoĎe je utvrĎeno da snaga mišića i pokretljivost čašice imaju uticaj na pojavljivanje IBK kod oba pola.

Introduction. Not infrequently, patients with knee pain are given a thorough examination that fails to detect any evidence of an anatomic abnormalities, overuse knee injuries, or patellofemoral instability. Historically, these patients may have been given the diagnosis of chondromalacia patellae; however, more recent authors prefer the term idiopathic anterior knee pain. The incidence of ‘‘anterior knee pain’’ is high and is located at 22/1,000 persons per year. Women are affected more than twice as often as men. The aetiology for anterior knee pain are multifactorial. The causes and mechanisms involved in PFPS may be considered in two groups, extrinsic and intrinsic. Idiopathic anterior knee pain may present itself two clinically distinct groups of patiens. The first one has to do with concerns active, perhaps overly active athletic adolescents with activity-related knee pain. The second group consist of obese adolescents who are physically inactive. A careful physical examination is critical to make an accurate diagnosis of anterior knee pain (AKP). Method. The research was conducted at the Institut for Mother and Child health care of Serbia. The subjects of this study were all adolescents aged 12 to 18 who have visiting a doctor because of the anterior knee pain and meet the criteria for inclusion in the study. The study group consisted of 71 patients. The control group was contralateral, healthy limb same patient. The aims of this study were to (1) investigate the association of potential risk factors the development onset of AKP, (2) to determine the significance of clinical, morphological, and functional characteristics of the lower extremities, which may contribute to AKP in adolescents, and (III) to assess interactions of the individual risk factors along with their additive effect on the occurrence of AKP. Results. From January 2013 to Decembar 2015, 71 patients with idiopathic anterior knee pain were examined at the pediatric surgery clinic. The mean age of the patients was 15.4±1.5 years (range 12 to 18 years). The pain was unilaterals and involved right knee in 39 patients (54,93%) and left knee in 32 patients (45,07%). There were 41 (57,75%) female and 30 (42,25) male persons in the sample. All patients had history of knee pain more then 6 months and all underwent radiography and MRI of the knee joint which excluded knee pathology. Conclusion. Analysis of the data shows that the value Q angle of female patients has a high statistically significant correlation with the appearance of AKP. It was also found that both muscle strength and pattelar mobility excert influence on the incidence of AKP in both, males and females.

Povezanost mehaničke asinhronije leve komore, volumetrijskog odgovora i dugoročnog preživljavanja bolesnika sa hroničnom srčanom slabošću lečenih resinhronizacionom terapijom

The association of left ventricular mechanical dyssynchrony, volumetric response and long-term survival in patients with chronic heart failure treated with cardiac resynchronization therapy

Resinhronizaciona terapija (RT) postala je deo standardnog lečenja bolesnika sa srčanom insufucijencijom i proširenim QRS intervalom, ali oko 30-50% bolesnika ne odgovori adekvatno na ovaj vid lečenja. Postojanje mehaničke asinhronije (MA) čini se logičnim preduslovom uspeha RT, ali su dosadašnji rezultati bazirani na ovom principu bili razočaravajući. Novi princip definisanja MA zasnovan na vizuelnim fenomenima asinhrone kontrakcije leve komore mogao bi da poboljšlja selekciju kandidata za RT. Cilj Istražiti povezanost vizuelno procenjene MA, volumetrijskog odgovora i dugoročnog preživljavanja bolesnika sa srčanom insuficijencijom lečenih RT i uporediti odgovor bolesnika sa intrinzičkim i jatrogenim blokom leve grane (BLG). Metode Istraživanjem je obuhvaćeno 1060 bolesnika lečenih RT prema važećim preporukama i 155 bolesnika koji nisu lečeni RT. MA je definisana kao prerana kontrakcija septuma i klaćenje vrha leve komore i vizuelno je procenjena pre i 12±6 meseci nakon implantacije RT pejsmejkera. Volumetrijski odgovor je definisan kao smanjenje end-sistolnog volumena leve komore (ESV) za ≥15%. Smrt bilo kog porekla tokom prosečnog perioda praćenja od 46 meseci nakon implantacije bila je primarni ishod istraživanja. Rezultati Oba parametra MA, ukoliko su korigovana RT, udruženi su sa volumetrijskim odgovorom sa tačnošću od 82% (klaćenje vrha) i 77% (septalni trzaj). Takođe, oba parametra su nezavisno udružena sa boljim preživljavanjem nakon RT i imaju dodatnu vrednost u odnosu na kliničke parametre i širinu QRS intervala u identifikaciji odgovora na RT (klaćenje vrha: koeficijent rizika 0.40, 95% interval poverenja (IP) 0.30–0.53, p<0.001; septalni trzaj: koeficijent rizika 0.45, 95% IP 0.34–0.61, p<0.001). Smanjenje ESV nezavisno je udruženo sa preživljavanjem, tako da je svakih 10% smanjenja ESV udruženo sa 8% smanjenja mortalieta (p = 0.0039). Nije bilo značajnih razlika u volumetrijskom odgovoru (unakrsni odnos 0.71; 95% IP 0.33 – 1.53; p=0.385) i dugoročnom preživljavanju bolesnika sa intrinzičkim i jatrogenim BLG (koeficijent rizika 1.101; 95% IP 0.658 – 1.842; p=0.714)...

Cardiac resynchronization therapy (CRT) has become an established treatment option for patients with heart failure (HF) and wide QRS width, but 30-50% of patients do not respond to this treatment. The presence of mechanical dyssynchrony (MD) seems like a logical prerequisite for CRT success but previous results have been disappointing. New principles of defining MD based on visual phenomena of left ventricular dyssynchronous contraction might improve patient selection for CRT. Aims To investigate the relationship of visually assessed MD, volumetric response, and longterm survival of HF patients undergoing CRT and to compare CRT response of patients with intrinsic and iatrogenic left bundle branch block (LBBB). Methods A total of 1060 patients treated with CRT under current guidelines and 155 patients eligible for but not treated with CRT were included. MD was defined as a premature septal contraction (septal flash, SF) or apical rocking (ApRock) and was visually assesed before and 12±6 months post-implantation. Volumetric response was defined as a left ventricular endsystolic volume (ESV) decrease of ≥15%. The occurrence of death of any cause during a median period of 46 months was the primary endpoint of the study. Results Both parameters of MD, if corrected by CRT, were associated with reverse remodelling with an accuracy of 82 and 77%. In addition, both parameters were independently associated with lower all-cause mortality after CRT and had an incremental value over clinical variables and QRS width for identifying CRT responders (ApRock: hazard ratio 0.40, 95% confidence interval (CI) 0.30–0.53, p< 0.001); SF: hazard ratio 0.45 95% CI 0.34–0.61, p< 0.001). ESV change is independently associated with survival, with an 8% reduction in mortality for every 10% decrease in LVESV (p=0.0039). There was no significant difference in volumetric response (odds ratio 0.71; 95% CI 0.33 – 1.53; p=0.385) and long-term survival between patients with RVP and intrinsic LBBB (hazard ratio 1.101; 95% CI 0.658 – 1.842; p= 0.714)...

Procena uticaja gojaznosti na kvalitet života i seksualnost u menopauzi

Assessment of obesity influence on quality of life and sexuality of women in menopause

Cilj rada: Ispitati uticaj gojaznosti i pridruţenih bolesti na kvalitet ţivota i seksualnost kod ţena u menopauzi. Metode: Studijom su obuhvaćene 73 ţene u menopauzi koje su podeljene u dve grupe: gojazne ţene (osnovna grupa, inteks telesne mase (ITM) ≥ 26.7 kg/m2) i normalno uhranjene ţene (kontrolna grupa, ITM < 26.7 kg/m2). Svim ispitanicama su merene antropometrijske karakteristike i krvni pritisak. Krv je uzima u 08:00 za: glikemiju našte, trigliceride, ukupni holesterol, HDL holesterol, LDL holesterol, apolipoprotein A (Apo A), apolipoprotein B (Apo B), lipoprotein(a) (Lp(a)), C-reactivni protein (CRP), fibrinogen, folikulostimulišući hormon (FSH), luteinizirajući hormon (LH), estradiol (E2), prolactin (PRL), progesteron (P), testosteron (T), polni hormon – vezujući globulin (SHBG), androstenedion (AD), 17-Hidroksiprogesteron (17OHP) i dehidroepiandrosteron sulfat (DHEAS). Sve ispitanice su popunjavale dva uputnika: McCoy upitnik o seksualnom ţivotu ţena (MFSO) i generički upitnik za ispitivanje kvaliteta ţivota - SF-36. Rezultati: Gojazne ţene su imale statistički značajno više vrednosti starosti, antropometrijskih parametara, trajanja menopauze, sistolnog i dijastolnog krvnog pritiska, E2 i CRP – a. Normalno uhranjene ţene su imale statistički značajno više vrednosti FSH, LH, SHBG – a, ukupnog i LDL holesterola. MFSO upitnik je pokazao da gojazne ţene značajno manje osećaju bol tokom seksualnog odnosa u odnosu na normalno uhranjene ţene. Ukupan skor za gojazne ţene je bio 3.48, a za kontrolnu grupu 4.09 od mogućih 7. Rezultati SF–36 upitnika su pokazali da nema značajne razlike u kvalitetu ţivota meĎu ispitivanim grupama. Konačan skor za fizičko zdravlje kod gojaznih ţena je iznosio 45.39, a kod normalno uhranjenih 48.12 od mogućih 100. Kada je u pitanju mentalno zdravlje, ukupan skor za gojazne ţene je iznosio 48.04, a za kontrolnu grupu 42.95. U osnovnoj grupi statistički značajne negativne korelacije su utvrĎene izmeĎu: HDL holesterola i zadovoljstva partnerom kao ljubavnikom, sistolnog krvnog pritiska i ograničenja zbog fizičkog i mentalnog zdravlja; značajne pozitivne korelacije testosterona sa uzbuĎenjem, učestalošću orgazma, nedovoljnom vaginalnom lubrikacijom i zadovoljstvom partnerom kao ljubavnikom i estradiola sa opštim zdravljem, ograničenjima zbog emocionalnih problema, telesnim bolovima i emocionalnim blagostanjem. U kontrolnoj grupi statistički značajne negativne korelacije su utvrĎene izmeĎu: obima struka i učestalosti orgazma, izmeĎu triglicerida, opšteg zdravlja i društvenog funkcionisanja; značajne pozitivne korelacije glikemije Aleksandra Simoncig Netjasov Doktorska disertacija 3 našte sa pojavom telesnih bolova i izmeĎu estradiola i ograničenja zbog emocionalnih problema. Uticaj starosti na učestalost seksualnih odnosa je imao visoku statističku značajnost kod svih ţena. Interakcija ITM – a i starosti je značajno uticala na učestalost razmišljanja o seksualnim odnosima. ITM, kao i ukupno dejstvo ITM – a, starosti i njihove meĎusobne interakcije je značajno uticalo na emocionalno blagostanje. Morbidno gojazne ţene su imale značajno niţu vrednost FSH i SHBG - a u odnosu na gojazne ţene. TakoĎe, one su značajno češće osećale bol tokom seksualnog odnosa i imale lošije fizičko funkcionisanje u odnosu na gojazne ţene. Kod morbidno gojaznih ţena statistički značajne pozitivne korelacije su postojale izmeĎu: glikemije i pojave telesnih bolova; triglicerida i fizičkog funkcionisanja, društvenog funkcionisanja, telesnih bolova; estradiola, telesnih bolova i emocionalnog blagostanja. U istoj grupi ispitanica obim struka je značajno negativno korelisao sa opštim zdravljem. ITM je statistički značajno uticao na fizičko funkcionisanje, a interakcija ITM i starosti na različite elemente seksualnog ţivota gojaznih i morbidno gojaznih ţena. Zaključak: Gojaznost kao multifaktorsko oboljenje utiče na različite aspekte kvaliteta ţivota i seksualnost kod ţena u menopauzi. Rezultati ovog rada sugerišu potrebu za daljim istraţivanjem uticaja gojaznosti i pridruţenih bolesti na seksualnost i kvalitet ţivota.

Objective: To assess influence of obesity and related disturbances on sexuality and quality of life (QoL) in the menopause. Methods: The study included 73 women in the menopause, who where divided into groups: obese (BMI ≥ 26.7 kg/m2) and controls (BMI < 26.7 kg/m2). Anthropometric characteristics and blood pressure were measured. Blood was taken at 08:00 for fasting glucose, triglycerides, total cholesterol, HDL cholesterol, LDL cholesterol, apolipoprotein A (Apo A), apolipoprotein B (Apo B), lipoprotein(a) (Lp(a)), C-reactive protein (CRP), fibrinogen, follicle stimulating hormone (FSH), luteinizing hormone (LH), prolactin (PRL), estradiol (E2), progesterone, testosterone, sex hormone binding globulin (SHBG), androstenedion (AD), 17- Hydroxyprogesterone (17OHP) and dehydroepiandrosterone sulfate (DHEAS). All the participants filled in two questionnaires: McCoy Female Sexual Questionnaire (MFSO) and SF- 36 questionnaire for the assessment of Quality of Life (QoL). Results: Obese women have had significantly higher values of age, anthropometric parameters, time since menopause, sistolic and diastolic blood pressure, E2 and CRP. Controls have had significantly higher values of FSH, LH, SHBG, total and LDL cholesterol. Related to McCoy questionnaire obese women have had less frequent pain during sexual intercourse. Total score for obese women was 3.48, while for controls 4.09 (maximum was 7). SF-36 questionnaire showed that there was no significant difference in the quality of life between two groups. Total score for physical health in obese women was 45.39, while in controls 48.12 (maximum was 100). Total score for mental health in obese participants was 48.04, while for controls 42.95. In basic group statistically significant negative correlations were found between: HDL cholesterol and satisfaction with partner as a lower, sistolic blood pressure and limitation due to physical and emotional health; significant positive correlations of testosterone with arousal, freqency of orgasm, insufficient vaginal lubrication and satisfaction with partner as a lower; significant positive correlations of estradiol with general health, limitation due to emotional health and pain. In controls statistically significant negative correlations were found between waist and frequency of orgasm, between triglycerides, general health and social functioning; significant positive correlations of glicaemia with pain and between estradiol and limitation due to emotional health. Very significant influence of age on frequency of sexual intercourse exists in all participants. Significant influence of interaction between BMI and age on frequency of Aleksandra Simoncig Netjasov Doktorska disertacija 5 sexual thoughts or fantasies as well as significant influence of BMI on satisfaction with partner as lover is also found. From other side, examining influence of BMI and age on aspects of QoL we only found significant impact of BMI on emotional well-being in postmenopausal women. Morbid obese women have had significantly lesser values of FSH and SHBG in comparation with obese participants. Also, morbid obese women more freqently experienced pain during sexual intercourse and have had worse physical functioning. In morbid obese participants statistically significant positive correlations existed for: glicaemia and pain; triglycerides with physical functioning, social functioning and pain; estradiol with pain and emotional well-being. In the same group of participants’ waist correlated negativelly with general health. BMI significantly influenced on physical functioning, while interaction of BMI and age influenced on different elements of sexuality in obese and morbid obese women. Conclusion: Obesity as a multifactor disease accompanied by multiple co-morbidities influence on different aspects of quality of life and sexuality in the postmenopausal women. Our results suggest the need of awareness towards obesity related disturbances and its impact on quality of life in the menopause.

Sistemi obrazovanja nastavnika i modeli njihovog profesionalnog razvoja - komaparativna analiza Srbije i Grčke

Teacher education systems and models of teachers' professional development - a comparative analysis of Serbia and Greece

U radu se razmatraju karakteristike sistema inicijalnog obrazovanja i profesionalnog usavršavanja nastavnika u dve zemlje – Srbiji i Grčkoj. Poređenje dva sistema je u funkciji sagledavanja kontekstualnog okvira u kojem se odvija profesionalni razvoj nastavnika, i upoznavanja sa rešenjima aktualizovanim na drugim prostorima. Profesionalni razvoj nastavnika proučava se komparativno, korišćenjem teorijsko- empirijskog pristupa, uz sagledavanje razloga profesionalnog izbora ispitanika, osnovnih karakteristika njihovog inicijalnog obrazovanja, osobenosti profesionalnog usavršavanja, i opisuje se formulisanjem modela profesionalnog razvoja određenih na osnovu aktuelnog statusa profesionalnog ponašanja nastavnika. Nakon toga, provereno je da li postoji povezanost između bio-socijalnih obeležja ispitanika: starost, pol, bračni status, radni staž, i njihovog profesionalnog ponašanja i utvrđeno da li vrsta i nivo formalnog obrazovanja i način neformalnog profesionalnog usavršavanja koreliraju sa profesionalnim ponašanjem, i na koji način se ove povezanosti uspostavljaju u dvema zemljama u kojima ispitanici ostvaruju svoju profesionalnu ulogu. Teorijski osnov israživanja čine fazne teorije profesionanog razvoja dva poznata američka autora – opšta teorija profesionalnog izbora i razvoja Donalda Supera i teorija profesionalnog razvoja nastavnika Ralfa Feslera. Podaci u teorijskom delu istraživanja prikupljeni su putem analize relevantne dokumentacije, a u empirijskom delu upitnikom PRN-11, konstruisanim za potrebe ovog istraživanja. Uzorak je prigodni i čini ga 116 nastavnika liceja sa teritorije Grčke i 118 nastavnika srednjih škola sa teritorije Srbije. Utvrdili smo, između ostalog, na osnovu komparative analize dvaju sistema da indikator na kojem se javljaju najizraženije razlike čine „programi nadgradnje” – celogodišnja pedagoško- psihološka priprema za nastavni rad nakon završetka studija koja se realizuje na fakultetima za pedagoško i tehničko obrazovanje u Grčkoj, a do sada nije realizovana u našoj zemlji. Dalje, rezultati ukazuju da su osnovne determinante profesionalnog izbora (kako studija tako i profesije) u oba poduzorka personalne, što je u skladu sa pretpostavkama Superove teorije. Takođe, nismo našli potvrdu podsticajnog delovanja viših nivoa formalnog obrazovanja na profesionalni razvoj. Ovaj nalaz važi za oba poduzorka. Na grčkom poduzorku se pokazalo da područje obrazovanja predstavlja korelat nekih indikatora profesionalnog razvoja, međutim, ova povezanost nije potvrđena i na srpskom poduzorku. Model profesionalnog razvoja nastavnika dobijen na celokupnom uzorku obuhvata devet kvalitativno različitih načina afektvnog i konativnog odnošenja prema poslu i uglavnom odgovara modelu definisanom Feslerovom teorijom. Međutim, na nivou poduzoraka se raspoznaju dva donekle drugačija modela, čije su određene „faze“ kvalitativno različite. Na osnovu poveznosti starosne dobi i faktora (faza) profesionalnog razvoja opisan je i tok profesionalnog razvoja, kao najverovatniji redosled identifikovanih „faza“. Nakon toga utvrđeno je da svaka identifikovana „faza“ biva povezana sa učestalošću participacije u različitim oblicima neformalnog profesionalnog usavršavnja, na drugačiji način. Ovaj nalaz može se tumačiti kao indikator obrazovih potreba u različitim momentima nastavničke karijere. Kao nezavisna varijabla koja ima najjaču eksplikativnu moć u odnosu na profesionalni razvoj nastavnika (u poređenju sa varijablama: pol bračni status, radni staž i starost), prepoznata je zemlja u kojoj nastavnici ostvaruju svoju profesionalnu ulogu, što smo protumačili određenim odlikama socio-ekonomskog konteksta u kojem se odvija život i rad nastavnika. Rezultati istraživanja predstavljaju doprinos kako teorijskim saznanjima u oblasti profesionalnog razvoja, tako i praksi, nudeći bolje razumevanje zbivanja na polju profesionalnog razvoja tokom karijere nastavnika i predloge za unapređivanje aktuelne prakse, formulisane na osnovu istraživačkih rezultata i sugestija datih od strane samih ispitanika.

The thesis discusses the characteristics of the system of teacher initial education and professional improvement in two countries – Serbia and Greece. Comparison of the two systems serves to explore the contextual framework in which teacher professional development occurs and to obtain insight into the solutions implemented in other areas. Teacher professional development has been studied comparatively by a theoretical- empirical approach, with exploration of reasons for vocational choice of teachers, main characteristics of their initial education, peculiarities of their professional improvement. And it has been described by the formulation of models of professional development, specified through the current status of teachers’ professional behaviour. Upon the completion of this stage, it has been checked whether there is a correlation between bio- social characteristics of respondents: age, gender, marital status, years of service, and their professional behaviour. It has also been analysed whether the type and level of formal education and the manner of non-formal professional improvement correlate with professional behaviour, and how these correlations are established in the two countries where respondents fulfil their professional roles. The theoretical background of the study are phase theories of professional development of the two renowned American authors – Donald Super’s general theory of vocational choice and development and Ralph Fessler’s theory of teacher professional development. The data in the non-empirical part of the study have been collected by analysis of relevant documents, and in the empirical part by the PRN-11 questionnaire, constructed for the purposes of this research. The sample was convenient and comprised 116 teachers of lyceums from the territory of Greece and 118 secondary school teachers from the territory of Serbia. The comparative analysis of the two systems, among other things, showed that the indicator on which differences were the most striking comprised further pedagogical training programmes – a one-year pedagogical and psychological training for teaching after the completion of studies, accomplished at the faculties for pedagogical and technical education in Greece. Such a programme has not been implemented in our country so far. Further, the results indicate that the principal determinants of vocational choice (both of studies and the profession) in both subsamples are personal, which is in keeping with the assumptions of Super’s theory. Further on, we could not confirm that higher levels of formal education do facilitate professional development, and this finding is valid in both subsamples. In Greek subsample the area of education was proved to be a correlate of some professional development indicators. However, this correlation was not confirmed in the Serbian subsample, too. The model of teacher professional development obtained on the whole sample consists of nine qualitatively different ways of affective and conative attitude towards work and largely fits the model defined by Fessler’s theory. Still, at the level of subsamples two somewhat different models emerge, with certain qualitatively different “phases”. Based on the connection betwean the age and the factors (phases) of professional development the course of professional development was decribed, as the most probable sequence of the identified “phases”. Opisan je i tok profesionalnog razvoja, kao najverovatniji redosled identifikovanih „faza“. Further on, it was established that every identified “phase” is connected with the frequency of participation in the different forms of non-formal professional improvement, in a different way. This finding can be interpreted as an indicator of the educational needs of teachers in differnet moments of career. Independent variable with the strongest explanatory power regarding teacher professional development (comparing to the variables: gender, marital status, years of service and age), is the country where teachers fulfil their professional role. This finding has been interpreted by certain features of the socioeconomic context in which teachers’ life and work take place. Research results provide a contribution to both theoretical findings in the field of professional development and to practice, since they enhance comprehension of the events in the field of professional development during teachers’ career, and offer recommendations for improving current practice, formulated based on research results and suggestions provided by respondents themselves.

Uticaj reaktivnih vrsta kiseonika na aktivnost mTOR signalnog puta kod pacijenata sa mijeloproliferativnim neoplazmama

The impact of reactive oxygen species on the mTOR signaling pathway activity in patients with myeloproliferative neoplasms

Zajednička karakteristika maligniteta je povećana koncentracija reaktivnih vrsta kiseonika (ROS) i reaktivnih vrsta azota (RNS) koje mogu da prouzrokuju oštećenja makromolekula u ćeliji i dovedu do narušavanja njene strukture i funkcije. Oksidativno oštećenje DNK smatra se inicijalnim događajem u razvoju kancerogeneze. ROS utiču na funkciju hematopoetskih matičnih ćelija, dovode do promena ćelijskog ciklusa, ubrzanog starenja ćelija ili do nastanka hematoloških maligniteta. BCR/ABL onkogen i JAK2V617F mutacija indukuju stvaranje ROS u hematopoetskim matičnim ćelijama što vodi genomskoj nestabilnosti i oštećenju DNK. Pod uticajem JAK2V617F mutacije i BCR/ABL onkogena kod hroničnih mijeloproliferativnih neoplazmi (HMN) dolazi do konstitutivne aktivacije PI3K/AKT/mTOR signalnog puta, koji reguliše metabolizam i stimuliše rast i proliferaciju ćelija. S obzirom da ROS i RNS mogu uticati na aktivnost mTOR kinaze, ispitani su parametri antioksidativne zaštite i oksidativno izmenjenih lipida i proteina u cirkulaciji, kao i stepen aktivacije AKT/mTOR signalnog puta u granulocitima bolesnika sa HMN i humanoj eritroleukemijskoj ćelijskoj liniji (eng. Human erythroleukemia cell line, HEL) sa JAK2V617F mutacijom. Metode: U studiju je uključeno 110 de novo HMN bolesnika: 30 sa policitemijom verom (PV), 24 sa esencijalnom trombocitemijom (ET), 34 sa primarnom mijelofibrozom (PMF), 22 bolesnika sa dijagnozom hronične mijeloidne leukemije (HML) i 10 zdravih ispitanika. Markeri oksidativnog i nitrozativnog stresa u plazmi i lizatima eritrocita određeni su kolorimetrijskom metodom. Količina intracelularne produkcije ROS određena je upotrebom fluorogenog reagensa H2DCF-DA. Nivo nitrotirozina, inducibilne NO sintaze (iNOS) i stepen aktivacije AKT/mTOR/p70S6K kinaza određeni su u granulocitima bolesnika sa HMN imunocitohemijskom metodom i metodom imunoblota. U in vitro uslovima ispitan je uticaj vodonik peroksida (H2O2) i N- acetil cisteina na aktivaciju mTOR i ekspresiju iNOS i nitrotirozina. Uticaj dva različita oksidansa, H2O2 i 2,2'-azobis(2-amidinopropan) dihidrohlorida (AAPH), na aktivaciju AKT/mTOR signalnog puta, preživljavanje i ćelijski ciklus HEL ćelija, u in vitro uslovima, ispitan je metodom imunoblota, FACS metodom i MTT testom. Rezultati: Aktivnost enzima superoksid dismutaze i glutation peroksidaze bila je smanjena u eritrocitima većine podtipova HMN, dok je aktivnost katalaze smanjena jedino kod bolesnika sa HML. Ukupan antioksidativni kapacitet u plazmi i aktivnost katalaze u eritrocitima imali su najveće vrednosti u PMF. Koncentracije malondialdehida i protein karbonila, pokazatelja oksidativnih oštećenja lipida i proteina u cirkulaciji, bile su povišene u HMN. Koncentracija ukupnih nitrita i nitrata (NOx) bila je povećana kod PMF bolesnika u poređenju sa zdravim ispitanicima i drugim HMN entitetima. Ekspresija ROS, nitrotrozina i iNOS bili su povećani u granulocitima većine bolesnika sa HMN. Ekspresija pS6K, efektora mTOR kinaze, pozitivno je korelirala sa povećanom aktivacijom AKT/mTOR u granulocitima. U in vitro uslovima H2O2 je stimulisao aktivanost mTOR i povećao ekspresiju nitrotirozina i iNOS u granulocitima bolesnika i zdravih kontrola. Granulociti bolesnika ispoljili su veću otpornost na citotoksično delovanje H2O2 u odnosu na zdrave ispitanike. Tretman HEL ćelija H2O2 doveo je do aktivacije AKT i mTOR kinaze, dok je dugotrajni tretman sa AAPH prouzrokovao porast aktivnosti jedino mTOR kinaze. Inhibicija mTOR kinaze rapamicinom značajno je smanjila broj HEL ćelija u S fazi ćelijskog ciklusa i doprinela smanjenju vijabilnosti HEL ćelija nakon primene H2O2. Zaključak: Analiza ekspresije oksidativnih oštećenja molekula i aktivnosti antioksidanasa pokazala je postojanje oksidativnog stresa kod HMN. Kod većine bolesnika promene su udružene sa visokim vrednostima pokazatelja nitrozativnog stresa i pojačanom aktivnošću AKT/mTOR signalnog puta. mTOR kinaza ispoljila je različitu senzitivnost na promene redoks stanja kod zdravih i HMN bolesnika i delovala je stimulativno na preživljavanje i proliferaciju ćelija u uslovima oksidativnog stresa.

common characteristic of malignancies is an increase of reactive oxygen species (ROS) and reactive nitrogen species (RNS). In such circumstances macromolecules are damaged and the cell structure and function are disrupted. The oxidative DNA damage is considered to be the initial event in the developement of carcinogenesis. ROS affects the function of hematopoietic stem cells, changes the cell cycle progression, accelerаtes aging and induces hematological malignancies. The BCR/ABL oncogene and JAK2V617F mutation induces the formation of ROS in hematopoietic stem cells that leads to genomic instability and DNA damage. In the myeloproliferative neoplasm (MPN) patients, JAK2V617F mutation and BCR/ABL oncogene are associated with the constitutive activation of the PI3K/AKT/mTOR signaling pathway, which stimulates the growth and proliferation of cells. As ROS and RNS may affect the activity of mTOR, we have examined the parameters of antioxidant protection and oxidative damage of lipids and proteins in circulation as well as the AKT/mTOR signaling pathway activity in the MPN granulocytes and human erythroleukemia (HEL) cell line with JAK2V617F mutation. Methods: The study includes 110 de novo MPN patients: 30 polycythemia vera (PV), 24 essential thrombocythemia (ET), 34 primary myelofibrosis (PMF) as well as 22 patients with the diagnosis of chronic myeloid leukemia (CML) and 10 healthy subjects. Markers of oxidative and nitrosative stress in plasma and erythrocyte lysates were determined by the colorimetric method. The intracellular production of ROS was determined by fluorogenic reagent H2DCF-DA. The levels of nitrotyrosine, inducible NO synthase (iNOS) and the activation rate of AKT/mTOR/p70S6K kinases were determined in granulocytes of MPN patients using immunocytochemistry and immunoblotting methods. The influence of hydrogen peroxide (H2O2) and 2, 2'-Azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride (AAPH) oxidants on AKT/mTOR signal pathway, cell cycle and survival were tested by Western blot, FACS and MTT test in HEL cells. Results: The activities of superoxide dismutase and glutathione peroxidase were reduced in the erythrocytes of most MPN subtypes, while catalase activity was reduced only in patients with CML. Total antioxidant capacity in plasma and catalase activity in erythrocytes demonstrated the highest values in PMF. As indicators of oxidative damage of lipids and proteins, the malondialdehyde and protein carbonyl were elevated in plasma of MPN. The concentration of total nitrite and nitrate (NOx) was increased in PMF compared to healthy subjects and other MPN entities. In addition, the ROS, nitrotyrosine and iNOS expression were increased in granulocytes of MPN. Expression of pS6K, effector of mTOR kinase, positively correlated with the increased AKT/mTOR activation in granulocytes of MPN. In vitro, H2O2 stimulated the activation of mTOR and increased the expression of nitrotyrosine and iNOS in MPN granulocytes. MPN granulocytes exhibited a greater resistance to cytotoxic H2O2 activity compared to healthy subjects. The treatment of HEL cells with H2O2 also caused the activation of AKT/mTOR signaling, while AAPH only increased the activity of mTOR kinase. The reduced viability of HEL cells by H2O2 was supported with mTOR inhibitor rapamycin. The mTOR inhibition significantly reduced the number of HEL cells in the S phase of cell cycle. Conclusions: The expression of oxidation modified macromolecules and the activity of antioxidants demonstrated the presence of oxidative stress in MPN. Those changes were associated with the high levels of nitrosative stress markers and increased activity of AKT/mTOR signaling pathway. Although the mTOR kinase exhibited different sensitivity to the redox status in MPN, it stimulated cell proliferation and survival in oxidative stress conditions.

Matematičko modeliranje i optimizacija procesa u ložištu na sprašeni ugalj pri direktnom kosagorevanju sa biomasom

Mathematical modelling and optimization of processes in a pulverized coal-fired furnace during direct co-firing with biomass

Korišćenjem fosilnih goriva u energetske svrhe dolazi do neprestanog povećanja koncentracije CO2, CO, SOx, NOx i drugih štetnih oksida u atmosferi koji dovode do pojave globalnog zagrevanja, tj. efekta ,,staklene bašte”, i drugih neželjenih uticaja, kao što su kisele kiše i fotohemijski smog. Glavna motivacija za kosagorevanje uglja sa biomasom je smanjenje emisije CO2 kao takozvanog gasa staklene bašte koji ima najveći uticaj na globalno zagrevanje, ali se može doprineti i redukciji emisija SOx i NOx, zavisno od sastava goriva. Kosagorevanje uglja i biomase u kotlovima na ugalj za proizvodnju električne energije predstavlja efikasnu i isplativu opciju koja doprinosi i iskorišćenju biomase kao obnovljivog izvora energije. Tehnologija kosagorevanja čvrstih goriva se može izvesti na više načina, ali generalno postoje tri osnovna koncepta: direktno, indirektno i paralelno kosagorevanje. Direktno kosagorevanje, koje podrazumeva istovremeno sagorevanje dva ili više goriva u istom ložištu, najčešća je opcija za kosagorevanje biomase i uglja, uglavnom usled najnižih troškova uvođenja kosagorevanja u postojeća termoenergetska postrojenja na ugalj u odnosu na ostala dva tehnološka rešenja. Zahvaljujući činjenici da se za proizvodnju električne energije ugalj koristi uglavnom u svojoj sprašenoj formi, naglasak je na kosagorevanju sprašene biomase i uglja. Dvofazna višekomponentna turbulenta strujanja sa procesima sagorevanja goriva su izuzetno složena, sa mnoštvom međusobno spregnutih uticaja. Složenost strujanja, kompleksnost postrojenja, nedostatak merne opreme i cena, često onemogućavaju, odnosno otežavaju eksperimentalna ispitivanja. Zbog toga se pristupa razvoju i primeni matematičkih modela baziranih na teorijskim razmatranjima fizičkih i hemijskih procesa, i empirijskim vrednostima dobijenim na osnovu eksperimentalnih ispitivanja. Značajna motivacija je i što upravo rad na razvoju sopstvenog kompleksnog modela procesa predstavlja najbolji način za sticanje znanja i iskustava u oblasti modeliranja i numeričkih simulacija. Osnovni cilj ove doktorske disertacije je razviti sopstveni diferencijalni matematički model i kompjuterski kod za predviđanje i numeričku simulaciju turbulentnih transportnih procesa i hemijskih reakcija u ložištu pri direktnom kosagorevanju sprašenog uglja sa biomasom. Takođe, ciljevi istraživanja predviđeni disertacijom obuhvataju numeričku analizu i optimizaciju postupka direktnog kosagorevanja sprašenog uglja i biomase sa stanovišta emisije polutanata i energetske efikasnosti, u svrhu unapređenja sadašnjeg poznavanja ove problematike. Naučne metode koje se koriste u prikazanim istraživanjima obuhvataju komparativnu analizu alternativnih pristupa modeliranju, matematičko modeliranje i numeričku simulaciju razmatranih procesa i hemijskih reakcija, kao i numeričku analizu u cilju optimizacije kompleksnih strujno-termičkih procesa i reakcija u postupku kosagorevanja. Razvijeni matematički model procesa kosagorevanja obuhvata podmodele disperzne i gasne faze. Zatvaranje sistema Reynolds-ovih jednačina turbulentnog strujanja gasa u Euler-ovom polju se ostvaruje standardnim k-ε modelom turbulencije. Kretanje disperzne faze se modelira u Lagrange-ovom polju.Uticaj čvrste faze na gasovitu uzima se u obzir preko posebnih izvornih članova (PSI- Cell metoda) u transportnim jednačinama za gas, dok se uticaj turbulencije fluida na disperziju čestica razmatra uvođenjem difuzione brzine čestice. Usvaja se da su čestice uglja sfernog oblika u predloženom modelu. Za razliku od čestica uglja, čestice biomase su relativno velikih dimenzija i nesferičnih oblika što značajno utiče na kretanje i sagorevanje čestica u ložištu. Razmena toplote zračenjem se simulira fluksnim modelom. Bitna odlika predloženog modela je i što opisuje podmodele procesa i reakcija za svaku pojedinačnu fazu kompleksnog procesa sagorevanja sprašenog čvrstog goriva (isparavanje, devolatilizacija, sagorevanje volatila i sagorevanje koksnog ostatka) različitih karakteristika. Za matematički opis devolatilizacije uglja primenjen je empirijski model sa brzinom reakcije prvog reda, spregnut sa matematičkom matricom pomoću koje se određuju komponente i maseni udeli volatila. Model devolatilizacije uglja prilagođen je različitom sastavu i kinetici oslobađanja volatila za biomasu kao gorivo. Razmatrano je da produkti devolatilizacije sprašenih goriva sadrže primarne gasovite volatile i ter, pri čemu se ter dalje razlaže na sekundarne volatile i čađ. Preostali čađ i fiksni ugljenik u koksnom ostatku uglja i biomase oksiduju se direktnom reakcijom, dok ne ostane samo pepeo. Proces homogenog sagorevanja se određuje sporijim od dva mehanizma: hemijske kinetike i turbulentnog mešanja. Za sagorevanje koksnog ostatka korišćen je kombinovani kinetičko-difuzioni model. Validacija razvijenog modela izvedena je posebno za sagorevanje ugljenog praha, zatim za sagorevanje sprašene biomase, i na kraju za slučaj kosagorevanja sprašenog uglja i biomase. Model je proveren poređenjem rezultata numeričkih simulacija sa dostupnim eksperimentalnim podacima u cilindričnom laboratorijskom reaktoru snage 150 kW sa vrtložnim gorionikom. Poređenja rezultata simulacija sa referentnim merenjima u reaktoru su sasvim zadovoljavajuća, pogotovo s obzirom na kompleksnost analiziranih procesa i razmatranog modela. Ložište energetskog parnog kotla TE ,,Kostolac” B-2 je odabrano za sprovođenje numeričkih eksperimenata upotrebom sopstvenog razvijenog računarskog koda u cilju optimizacije kompleksnih procesa tokom direktnog kosagorevanja sprašenog lignita sa pšeničnom slamom, uzimajući u obzir redukciju emisije polutanata i povećanje efikasnosti sagorevanja. Parametarska analiza je izvršena sa posebnim osvrtom na uticajne faktore, kao što su: kvalitet uglja i biomase, veličina i oblik čestica goriva, termalni udeo biomase pri kosagorevanju sa ugljem, lokacije i način unošenja biomase u ložište, kao i raspodele goriva (uglja i biomase) i vazduha po gorioničkim etažama. Prikazana istraživanja doprinose boljem razumevanju procesa koji se odvijaju u ložištu energetskog parnog kotla pri kosagorevanju sprašenog uglja sa biomasom. Razvijeni model predstavlja dobru osnovu za dalja istraživanja procesa direktnog kosagorevanja i omogućava analizu rada postrojenja pri sagorevanju šireg opsega goriva, tj. uglja i biomase, a istovremeno je relativno jednostavan za efikasnu praktičnu primenu. Rezultati parametarske analize mogu poslužiti kao podrška uvođenju tehnologije kosagorevanja u postojeće termoelektrane na ugalj u cilju povećanja energetske i ekološke efikasnosti procesa, kao i modernizacije, revitalizacije i produženja radnog veka domaćih termoenergetskih blokova.

Using fossil fuels for energy purposes leads to continuous increase in the concentration of CO2, CO, SOx, NOx and other harmful oxides in the atmosphere that cause global warming, i.e. greenhouse effect, and other negative influences, like acid rains and photochemical smog. The main motivation for co-firing coal with biomass is to reduce CO2 emissions as the so-called greenhouse gas because the greatest impact on global warming, but also it could contribute to reduction of nitrogen and sulfur oxides, depending on composition of the fuel. Co-firing coal and biomass in coal-fired utility boilers for producing the electricity represents efficient and low-cost option which contributes to the utilization of biomass as a renewable energy source. Co-firing technology of solid fuels can be done in many ways, but generally there are three basic concepts: direct, indirect and parallel co-combustion. The direct co- firing, which means simultaneous combustion of two or more fuels in the same furnace, is the most common option for co-combustion of biomass and coal, mostly because of the lowest costs for retrofitting of existing coal-fired power plants, in comparison with two other technological solutions. Due to the fact that coal is mainly used in its pulverized form to produce electricity, emphasis is on co-firing of pulverized biomass and coal. The two-phase multicomponent turbulent flow with combustion processes of fuels is extremely complex, coupled with a lot of mutual influence. The complexity of the flow and installation, lack of measurement equipment and costs of experiments, often make it impossible or difficult to perform experimental tests. Therefore, there is a need for development and application of mathematical models, based on theoretical considerations of physical and chemical processes, as well as on empirical values obtained from experimental tests. The significant motivation is also that in-house development of such a complex model is the best way to acquire knowledge and experience in the field of modelling and numerical simulations. The main goal of this dissertation is to develop differential mathematical model and computer code for prediction and numerical simulation of turbulent transport processes and chemical reactions in a furnace during direct co-firing coal with biomass. Also, the research goals of the dissertation include numerical analysis and optimization of processes during direct co-firing of pulverized coal and biomass, with respect to the pollutants emissions and energy efficiency, for the purpose of improving the currently knowledge in the field. The scientific methods used in this research consist of the comparative analysis of alternative modeling approaches, mathematical modeling and numerical simulation of the considered processes and chemical reactions, as well as numerical analysis in order to optimize the complex thermal and flow processes and the reactions during co-combustion. The developed mathematical model of the co-firing process includes sub-models for dispersed and gas phase. Closing of the Reynolds turbulent flow equations in Eulerian frame is achieved by the standard k-ε turbulence model. The motion of dispersed phase is modelled in Lagrangian frame. The influence of solid phase on gas phase is taken into account via special sources (Particle Source in Cell method) in transport equations for gas, while the influence of fluid turbulence on particles dispersion is considered by introducing the particle diffusion velocity. It is assumed that coal particles have a spherical shape in the proposed model. Unlike coal particles, biomass particles have relatively large size and non-spherical shapes that significantly affect on the motion and combustion of fuel particles in the furnace. Heat exchange by radiation is simulated by flux model. Еssential feature of the proposed model is that includes the sub-models describing the processes and reactions in each individual phase of the complex combustion process of pulverized fuel (evaporation, devolatilization, combustion of volatiles and char combustion) with different characteristics. For the mathematical description of coal devolatilization, an empirical model with the first-order reaction rate is applied, coupled with mathematical matrix by which components and mass fractions of volatiles are determined. The model of coal devolatilization is adjusted to different composition and kinetics of volatile release for biomass as a fuel. The devolatilization products of the pulverized fuels are considered to contain the primary gaseous volatiles and tar, whereby the tar further decomposes to the secondary gaseous volatiles and residual soot. The residual soot and fixed carbon in char of the coal and biomass are oxidized by direct reaction, until the ash remains. The process of homogeneous combustion is determined by slower of the two mechanisms: chemical kinetics and turbulent mixing. For char combustion the combined kinetic-diffusion model is used. Validation of the developed model is carried out separately for the combustion of pulverized coal, then for combustion of pulverized biomass, and in the end for the case of co-firing pulverized coal with biomass. The model is validated by comparison of numerical simulation results and available experimental data in a 150 kW cylindrical laboratory swirl down-fired reactor. Comparisons of the simulation results with the reference measurement in the reactor are quite satisfactory, especially with respect to the complexity of both the analyzed processes and the considered model. The utility steam boiler furnace of TPP ,,Kostolac” B-2 is selected for numerical experiments by using in-house developed computer code in order to optimize complex processes during direct co-firing of pulverized coal with biomass, taking into account reducing pollutant emissions and increasing combustion efficiency. The parametric analysis is performed with special emphasis on the influencing factors, such as: quality of coal and biomass, size and shape of fuel particles, the biomass thermal ratio in co- firing with coal, location and method of introducing biomass into the furnace, as well as distribution of fuel (coal and biomass) and air over the burner tiers. The presented research contributes to the better understanding of the process taking place in the utility steam boiler furnace during co-firing pulverized coal with biomass. The developed model represents a good basis for further research of direct co- firing process and enables the analysis of the plant operation during combustion of wider range of fuels, i.e. coal and biomass, and at the same time it is relatively simple for effective practical use. Results of the parametric analysis could support implementation of biomass co-firing technology in existing coal-fired power plants, in order to increase the energy and environmental efficiency of the processes, as well as with the purpose of modernization, revitalization and extension of the operational lifetime of domestic thermal power plant units.

Significance of nissen fundoplication after radiofrequency ablation for patients with Barrett's esophagus

Značaj kombinovane radiofrekventne ablacije i antirefluksne hirurške procedure u lečenju bolesnika sa Barrett-ovim jednjakom

Barrett-ov jednjak (BJ) predstavlja metaplaziju i nastaje kada se normalni skvamocelularni epitel jednjaka transformiše u cilindrični epitel koji sadrži peharaste ćelije. Radiofrekventna endoskopska ablacija (RFA) je relativno nova procedura čija je bezbednost i efikasnost već dokazana u kompletnoj eradikaciji Barrett-ovog jednjaka. Cilj ove studije bio je da se prikažu naši podaci u lečenju BJ radiofrekventnom ablacijom jednjaka, a osnovi cilj studije bio je da se proceni značaj primenjenog tretmana nakon RFA u smislu prevencije recidiva BJ. Takođe, učinjena je evaluacija morfološke strukture neoskvamoznog epitela na osnovu endoskopskih biopsija koje su obrađene i pregledane elektronskom mikroskopijom. Naši podaci su ukazali da bolesnici koji imaju duži segment BJ i hijatalnu herniju >3 cm imaju manji stepen recidiva ukoliko je laparoskopska Nissen-ova fundoplikacija načinjena nakon RFA u odnosu na one koji su dobijali medikamentoznu terapiju. Analiza morfološke strukture neoskvamoznog epitela ukazala je da u ovom epitelu postoje dilatirani međućelijski prostori , ali da su u manjoj meri izraženi kod bolesnika koji su nakon RFA operisani. U zaključku, RFA je sigurna i efikasna procedura u lečenju bolesnika sa BJ. U određenoj grupi bolesnika antirefluksna hirurgija ima prednost kao standardni tretman nakon uspešne ablacije u cilju prevecije recidiva oboljenja u odnosu na medikamentoznu terapiju.

Barrett’s esophagus (BE) is a metaplastic condition where normal squamous epithelium of the esophagus is replaced with columnar epithelium which contains goblet cells. Radiofrequency endoscopic ablation (RFA) of BE is a relatively new procedure, with already proven safety and efficacy profile, in the complete eradication of BE (CR-IM). The aim of this study was to present our data regarding the utilization of RFA in the treatment of metaplastic and dysplastic BE. The basic goal was to evaluate the role of post RFA treatment in the term of BE recurrence prevention. We also evaluated morphologic structure of neosquamous epithelium (NSE) obtained from biopsy samples and processed on electron microscopy. The data indicated that in patients with long segment BE and hiatal hernia>3 cm, post RFA Nissen fundoplication has better protective effect than medical treatment. The morphologic structure of NSE showed presence of dilated intercellular spaces, which were present in higher extent in those patients who were treated with medications. To conclude, RFA procedure is safe and effective in the treatment of patients with BE. In selected patients antireflux surgery may be offered as a standard treatment due to its protective nature over NSE.

Srpska ratna književnost

Serbian war literature

Srpska ratna književnost obuhavata književno stvaralaštvo srpskih pisaca u ratnim periodima. Cilj rada na srpskoj ratnoj književnosti je da sistematizovanjem građe i analitičkim pogledom na književno stvaralaštvo u ratnim periodima omogućimo celovitije sagledavanje ukupnih književnih zbivanja u ratovima, ukažemo na specifičnosti književnosti u ratnim vremenima i otkrijemo nepoznate detalje iz književnog rada srpskih pisaca u ratnim okolnostima. Kombinovanje različitih multidisciplinarnih metoda, počev od književno-istorijskog i hronološko-tematskog pristupa, preko književno-estetske i stilske analize literarnih tekstova, do proučavanja ratne duhovne klime i uticaja rata na književnost, omogućilo je utvrđivanje kulturnih i istorijskih osobenosti književnog rada u ratu, kritičko ocenjivanje književnosti ratnih perioda u svim njenim vidovima i centrima nastajanja i sintetično zaokruživanje estetičkih, stilskih i sadržajnih odlika književnog stvaralaštva srpskih pisaca u ratnim godinama. Istraživanje izvornih dokumenata i književnih dela u doba srpsko-turskih ratova, Srpsko-bugarskog rata, balkanskih ratova, Prvog i Drugog svetskog rata pokazalo je da su u ratnoj književnosti stvorena dela velike književno-istorijske i umetničke vrednosti i da bi srpska književnost bila značajno siromašnija, da u ratu nisu pisali prota Mateja Nenadović, Vuk Karadžić, Pera Todorović, Branislav Nušić, Ivo Andrić, Milan Dedinac, Svetislav Stefanović i drugi književnici. Srpski pisci su i u nesvakidašnjim ratnim prilikama uspevali da svojim književnim aktivnostima budu čvrsta karika u kontinuitetu književnog stvaranja, tako da se književnost nije prekidala i zaustavljala ni u najtežim mogućim situacijama. Utvrdili smo da su ratovi ostavljali neizbrisive tragove u narodu i pokolenjima, ali i nesporno uticali na književne tokove pre rata, u ratu i posle rata i to u toj meri da pisce u različitim ratnim periodima povezuju ne samo ratna atmosfera i preovlađujuće ratne teme, već i mnoge druge vezivne niti, poput rodoljublja, razvijenog epskog osećanja za istorijske činjenice, budničke uloge, veličanja lepote rata, predstavljanja veličine i junaštva srpskog seljaka, povremenog antiratnog i pacifističkog karaktera ili informativne funkcije. Ispisivanje srpske ratne književnosti, nažalost, nije završeno.

Serbian war literature encompasses the literature and literary creativity of Serbian writers in war period. The goal of work on Serbian war literature is that with systematization of material and with an analytical view on it in the war period it allows more comprehensive look on the all events in war literacy, and indicate specific literature in war times and discover unknown details of literary works of Serbian writers in war conditions. Combining different multidisciplinary methods, starting from literary-historical and chronological and thematic approach, through literary esthetic and stylistic analysis of literary texts, to study of spiritual climate of war and influence of war on literature, it provided determination of cultural and historical features of literary work in war time, critical grading end evaluating of literacy of war period in all its aspects and places of creation but also synthetically rounding off esthetical, stylish and features of content literary creativity of Serbian writers in war times. Research of original documents and literary works in period of time of Serbian-Turkish wars, Serbian-Bulgarian war, Balkan wars, the first and the second World War, have shown that in that period of time many great literary works are created with literary historical and artistic value and Serbian literary work has been significantly poorer, if Mateja Nenadovic, Vuk Karadzic, Pera Todorovic, Branislav Nusic, Ivo Andric, Milan Dedinac, Svetislav Stefanovic, and other writers have not written. Serbian writers have in an unordinary war circumstances managed to be a link in the continuum of literary creativity with their literary activity, so that the literary work has not stopped nor halted in the most difficult war circumstances. We have determined that the wars have left indelible marks in the nation and generations, but undoubtedly had influence on literary flow before the war, during the war and after the war in measure that writers in different war periods were connected not only by the war atmosphere and war themes, but also many other binding ties, such as patriotism, developed a sense of epic historical facts, glorifying war, beauty, size and presentation of heroism of Serbian peasant, occasional anti-war and pacifist characters or informative function. Unfortunately, writing down Serbian war literature is not completed.

Efekat transkranijalne magnetne stimulacije na spasticitet, funkcionalnu aktivnost i kvalitet života kod osoba sa multiplom sklerozom

Effect of transcranial magnetic stimulation on spasticity, functional activity and quality of life in persons with multiple sclerosis

Uvod: Spasticitet je česta pojava kod oštećenja gornjeg motornog neurona. Procenjuje se da se javlja kod više od dve trećine obolelih od multiple skleroze u progresivnoj fazi. Spasticitet korelira sa stepenom progresije bolesti, ali i sa narušavanjem funkcionalne aktivnosti i kvaliteta života kod osoba sa multiplom sklerozom. Imajući u vidu multifaktorijalne mehanizme nastanka spasticiteta, novi terapijski pristupi u rehabilitaciji su sve više usmereni na neuroplasticitet sa idejom da će to dovesti do pozitivnih kliničkih efekata preko uticaja promene ekscitabilnosti na nivou kičmene moždine. Tehnike koje mogu da utiču na plasticitet mozga poput transkranijalne magnetne stimulacije (TMS) mogu biti od velikog značaja u inhibiciji spasticiteta. Pozitivan terapijski efekat na redukciju spasticiteta modulatornih TMS metoda je do sada pokazan u svega nekoliko studija kod pacijenata sa relapsno remitentnom formom bolesti u fazi remisije. Cilj ovog istraživanja je bio da utvrdi da li multidisciplinarna rehabilitacija u kombinaciji sa primenom transkranijalne magnetne stimulacije kod osoba sa multiplom sklerozom i spasticitetom donjih ekstremiteta, dovodi do redukcije spasticiteta, poboljšanja funkcionalne aktivnosti i kvaliteta života u odnosu na primenu konvencionalne multidisciplinarne rehabilitacije. Metodologija: Istraživanje je sprovedeno u vidu randomizovanog kliničkog istraživanja. U studiju je bilo uključeno 60 osoba obolelih od primarno progresivne i sekundarno progresivne forme multiple skleroze upućenih na rehabilitaciju stacionarnog tipa u Kliniku za rehabilitaciju „Dr Miroslav Zotović“ u Beogradu. Svi ispitanici su bili uključeni u konvencionalnu multidisciplinarnu rehabilitaciju u trajanju od tri nedelje, a eksperimentalna grupa je dodatno tretirana rTMS-om neposredno pre sprovođenja multidisciplinarne rehabilitacije. Blok randomizacijom (1:2) ispitanici su bili podeljeni u dve grupe: eksperimentalna grupa se sastojala od 20 ispitanika, a kontrolna grupa je obuhvatila 40 ispitanika. Kao primarni parametar za procenu spasticiteta korišćena je Modifikovana Ašvort skala (MAS) dok je kao sekundarni parametar korišćen upitnik za samoprocenu stepena spasticiteta obolelih od multiple skleroze - MSSS-88. Aktivnost donjih ekstremiteta je merena brzinom hoda kliničkim instrumentom – T25FW i skalom samoprocene spasticiteta – MSSS-88. Funkcionalna sposobnost praćena je – Bartel indeks-om (BI) kao primarnim parametrom i skalom samoprocene MSSS-88 kao sekundarnim parametrom. Parametar participacije pacijenta praćen je upitnikom za procenu kvaliteta života obolelih od multiple skleroze – MSQoL54. Evaluacija parametara praćenja je obavljena pre i nakon završene rehabilitacije, tri i šest meseci od završetka rehabilitacije. Rezultati: Analizom posmatranih parametara posle primenjene terapije i tokom oba perioda praćenja: MAS, T25FW, MSSS-88, BI nije nađena statistički značajna razlika u svim parametrima u odnosu na početak studije u obe ispitivane grupe. Promene u skorovima domena MSQoL54 i MSSS-88 upitnika u obe ispitivane grupe nakon završene rehabilitacije, kao i u oba vremena praćenja nisu ukazale na statistički značajnu razliku, ali je svakako zabeleženo pogoršanje u kvalitetu života i uticaja stepena spasticiteta na svakodnevno funkcionisanje ispitanika. Primenom mera efekta kod MSQoL54 i MSSS-88 upitnika dobijena je statistički značajna razlika u obe grupe ispitanika i u oba vremena praćenja sa različitim trendom kretanja vrednosti domena kako unutar grupa tako i među grupama u oba upitnika. Primenom mere efekta kompozitni skor mentalnog i fizičkog zdravlja se značajno povećao u obe grupe ispitanika posle primene jednog od protokola. Važno je naglasiti da je u eksperimentalnoj grupi došlo je do poboljšanja u domenima (bol, emocionalno funkcionisanje, kognitivne funkcije, osećaj snage i energije) koji spadaju u glavne limitirajuće faktore u svakodnevnom funkcionisanju pacijenta. Nakon tri meseca od završene rehabilitacije, u eksperimentalnoj grupi je došlo do značajnog pogoršanja kognitivnoh funkcija i osećaja snage i energije, dok je u kontrolnoj došlo do pogoršanja u socijalnom funkcionisanju. Posle šest meseci praćenja došlo je do pogoršanja u velikom broju domena u obe ispitivane grupe ali se pozitivan efekat na Bol i dalje održavao u eksperimentalnoj grupi. Zaključak: Ovim istraživanjem su obuhvaćeni svi nivoi posledica bolesti prema ICF klasifikaciji. Posledice na nivou tkiva i organa obuhvaćene su ispitivanjem spasticiteta. Posledice na nivo aktivnosti, osobe kao individue, merene su BI i funkcijom hoda a participacija pacijenta upitnikom kvaliteta života MSQoL54 i specifičnim upitnikom MSSS-88. Rezultati našeg istraživanja izraženi kroz meru efekta pokazali su pozitivne efekte u pojedinim domenima korišćenih upitnika što ohrabruje dalja istraživanja primene TMS kod pacijenata sa PP i SP formom MS.

Introduction: Spasticity is a common phenomenon related to the damage of the upper motor neuron. Its presence is estimated in more than two thirds of patients suffering from multiple sclerosis in a progressive phase of the disease. In these subjects, spasticity correlates with both disease progression and the impoverishment of functional activity and quality of life. Taking into account the multifactorial mechanisms of the development of spasticity, new therapeutic approaches in rehabilitation are predominantly aimed at neuroplasticity with the idea that positive clinical effect will be achieved by influencing neuron excitability on the spinal cord level. Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a technique that can potentially influence the brain plasticity and can be of major significance in treating spasticity. Only few studies that included patients suffering from relapsing remitting multiple sclerosis showed positive therapeutic effects on spasticity reduction after the application of TMS during remission. The aim of this study was to examine whether multidisciplinary rehabilitation in combination with transcranial magnetic stimulation leads to spasticity reduction, functional activity and life quality improvement in patients suffering from multiple sclerosis and lower limb spasticity comparing to the application of conventional multidisciplinary rehabilitation. Methodology: A randomized controlled trial was conducted. This study included 60 patients suffering from primary and secondary progressive multiple sclerosis refered to inpatient rehabilitation care at rehabilitation clinic “dr Miroslav Zotović” in Belgrade. During three weeks all the participants were on conventional multidisciplinary rehabilitation with the experimental group being additionally treated with TMS just before implementing multidisciplinary rehabilitation. Participants were divided in two groups using block randomization (1:2): experimental group counted for 20, while control group counted for 40 participants. Modified Ashwort scale was used as a primary parameter for the spasticity estimation, while a questionnaire for the rigidity level self – assessment in multiple sclerosis patients - MSSS-88 was used as a secondary parameter. Leg function performance test T25FW and self – assesment spasticity scale MSSS-88 were used for measuring tread speed thus assesing functional activity of the lower limb. Barthel Index (BI) and self – assesment scale MSSS-88 were used for monitoring functional activity as primary and secondary parameter, respectively. Patients participation parameter was monitored using life quality assesment questionnare for patients suffering from multiple sclerosis.– MSQoL54. Parameters evaluation was published before and after the termination of the rehabilitation, three and six months after the termination. Results: After the therapy application and two monitoring periods in both of the examined groups no statistically significant difference was found in any of the following parameters: MAS, T25FW, MSSS-88, BI comparing to the trial commencement. No statistically significant difference was found in MSQoL54 and MSSS-88 scores in both of the examined groups after the treatment and monitoring periods. Nevertheless, negative influence of spasticity level on everyday functional activity and life quality worsening has been detected. Statistical significance was achieved in both groups and both monitoring periods with a distinct value flow both in and between participant groups after the implementation of effect measures using MSQoL54 and MSSS-88 questionnaires. Mental and physical composite score was significantly increased in both groups following the application of effect measures using one of the protocols. We would like to emphasize that experimental group showed improvement in domains such as pain, emotional and cognitive functionality, feel of strenght and energy which count for major disabling factors in patients suffering from multiple sclerosis. Significant worsening of cognitive functions, strenght and energy feeling was observed in the experimental group, while worsening in social functioning was observed in the control group three months after the rehabilitation finish. After the monitoring period of six months, most of the mentioned domains showed significant worsening in both groups, still the positive effect on pain remained in the experimental group. Conclusions: According to ICF classification, all levels of disease consequences were taken into account by this study. On the visceral and tissue level, consequences were observed by examining spasticity, while consequences on the level of individual functional activity were examined by BI and tread function. Patients participation was observed using MSQoL54 and MSSS-88 questionnaires. Expressed trough effect measures, results of our study revealed positive effects using questionnaires thus encouraging further use of TMS in patients suffering from primary and secondary progressive multiple sclerosis.

Postizanje hemodinamske stabilnosti infuzionim rastvorima ciljanom nadoknadom tečnosti u kolorektalnoj hirurgiji

Hemodynamic stability achievement with infusion solutions by application of goal directed fluid therapy in colorectal surgery

Ciljevi istraživanja su procena uticaj primene kristaloidnih rastvora ili kombinacije koloidnih i kristaloidnih rastvora i njihovih volumena na vrednosti udarnog i minutnog volumena srca tokom kolorektalne operacija kao i utvrđivanje razlika u: količini neophodne tečnosti, vremenu do uspostavljanja intraoperativne hemodinamske stabilnosti, bilansu tečnosti, učestolasti primene vazopresora i inotropa, pojavi komplikacija, ukupnoj dužini hospitalizacije u ispitivanoj grupi. Metodologija: Ova randomizovana prospektivna studija obuhvata 80 pacijenata koji su se podvrgli elektivnoj hirurgiji zbog kolorektalnog karcinoma, na Klinici za onkološku hirurgiju Instituta za onkologiju i radiologiju Srbije. U kontrolnoj grupi koja je primala kristaloidni rastvor i u ispitivanoj grupi, koja je primala kombinaciju koloida i kristaloida, nadoknada je vršena hemodinamskim algoritmom. Merene su hemodinamske varijable i praćene su komplikacije i dužina boravka u bolnici. Rezultati: Pacijenti obe grupe bili su homogeni po osnovnim osobinama i pretećim oboljenjima. U kristaloidno-koloidnoj grupi postignute su više vrednosti udarnog volumena srca nakon sat vremena, do kraja operacije i nakon 24 sata. Vrednost minutnog volumena srca bila je značajno veća u ovoj grupi na kraju anestezije. Komlikacije su bile učestalije u kristaloidnoj grupi. Zaključak: Kombinacija rastvora daje veće vrednosti udarnog i minutnog volumena srca, brži oporavak i kraći ostanak u bolnici

Study aim is to estimate impact of crystalloids or colloids and crystalloids and their volumes on stroke volume and cardiac output during colorectal surgery and to estimate difference in volumes of these solutions, time till achieved hemodynamic stability, fluid balance, incidence of vasoactive drugs use, appearance of complications, duration of hospital stay. Methods: This is a randomized prospective study with 80 patients who underwent elective colorectal surgery on Clinic for oncological surgery of Institute for oncology and radiology of Serbia. In a control group, patients who received crystalloids and in the research group, patients who received colloids and crystalloids, we used hemodynamic algorithm for goal- directed fluid therapy. We measured hemodynamic variables such as stroke volume, cardiac output, cardiac index, mean arterial pressure, oxygen delivery. We recorded complications and duration of hospitalization. Results: Patients in both groups were homogenous according to baseline characteristics and comorbidity. Crystalloid-colloid group achieved higher values of stroke volume one hour from anesthesia induction till the end of surgeru, and after 24 hours. Also values of stroke volume and cardiac output were higher after 24 hours. Incidence of complications were higher in crystalloid group according to Clavien-Dindo clasiffication and also these patients had a longer period of hopitalisation. Both groups had a good hemodynamics. Conclusion: Combination of solutions provide higher values of stroke volume and cardiac output, faster postoperative recovery and faster hospital discharge.

Uporedna analiza doznih parametara u planiranju radikalne brahiterapije karcinoma grlića materice standardnom radiografijom i magnetnom rezonancom

Comparative analisys of dose parameters in cervical cancer radical brachytherapy planning with standard radiography and magnetic resonance

Karcinom grlića materice se prema podacima registra za rak za centralnu Srbiju nalazi na četvrtom mestu po učestalosti među malignim oboljenjima kod žena, sa incidencom od 26.1/100.000 godišnje i mortalitetom od 13.4/100.000 godišnje. Osnova lečenja uznapredovalih stadijuma karcinoma grlića materice (FIGO stadijuma IIb – IVa) je konkomitantna primena zračne terapije i Cisplatina hemo-potencijacije. Zračna terapija podrazumeva kombinaciju transkutane zračne terapije (TRT) i brahiterapije (BRT). Visoke doze koje se isporučuju tkivima u blizini aplikatorskog sistema i radioaktivnog izvora, daju brahiterapiji nezamenjljivu terapijski značaj u postizanju tumoricidne doze zračenja, ali zbog bliskih anatomskih odnosa u maloj karlici, takođe i veliki značaj u nastanku postiradijacionih sekvela na okolnim organima od rizika (OAR) (bešika, rektum, sigmoidni kolon, tanko crevo). U toku 2D radiografski baziranog planiranja, koje je osnova brahiterapijskog planiranja u proteklim decenijama, dozna opterećenja na organima od rizika (bešici i rektumu) se određuju indirektno, na osnovu položaja kontrasta plasiranog u ove šuplje organe, dok dozna opterećenja na sigmoidnom kolonu i tankom crevu ostaju potpuno nepoznata. Takođe, obzirom na nemogućnost radiografske vizuelizacije tumorskog tkiva, nepoznata je i pokrivenost ciljnih (tumorskih) volumena terapijskom dozom. Sa tehnološkim napretkom i uvođenjem MR u brahiterapiju, stvoreni su uslovi za razvoj 3D volumnog brahiterapijskog planiranja. Prilikom MR brahiterapijskog planiranja, vizuelizuje se cela debljina zida OAR, te su nam poznata dozna opterećenja u malim volumenima njihovog zida (0.1ccm, 1ccm, 2ccm) koja su u uskoj korelaciji sa kasnijim razvojem postiradijacionih sekvela. Jasna MR vizuelizacija tumorskog tkiva, omogučuje definisanje nekoliko cliljnih volumena: GTV (eng. gross tumor volume), HR-CTV (eng. high-risk clinical target volume), IR-CTV (eng. intermediate- risk clincal target volume), uz preciznu procenu pokrivenosti svakog od tih volumena ordiniranom brahiterapijskom dozom. Doze ordinirane na ciljne volumene usko koreliraju sa postizanjem adekvatne lokalne kontrole bolesti. Proces optimizacije 3D BRT plana, omogućuje dalju modifikaciju i indivdualizaciju dozne distribucije brahiterapijske doze, prilagođavajući je anatomskim karakteristikama svakog pacijenta. Ciljevi istraživanja: Uporediti registrovana dozna opterećenja na bešici i rektumu dobijena u toku 2D radiografski i 3D MR bazirane brahiterapije. Ispitati uticaj anatomskih varijacija ovih organa od rizika na registrovana dozna opterećenja za oba načina planiranja. U toku 3D MR BRT proceniti dozna opterećenja na sigmoidnom kolonu i tankom crevu. Izvršiti optimizaciju svakog 3D plana, te ispitati razliku u vrednostima doznih opterećenja na organima od rizika, i razliku u vrednostima doznih parametara za ciljne (tumorske) volumene, između neoptimizovanog i optimizovanog 3D MRI BRT plana. Metodologija: Istraživanje je sprovedeno u Institutu za onkologiju i radiologiju Srbije u Beogradu, na 60 brahiterapijskih ginekoloških aplikacija, kod pacijentiknja sa patohistološki verifikovanim uznapredovalim karcinomom grlića materice, lečenih radikalnom hemo-iradijacijom sa kurativnom namerom. Intrakavitarna brahiterapija je sprovedena u HDR režimu, u 4-5 nedeljnih frakcija, sa preskripcijom terapijske doze od 7Gy u referentnom volumenu i tački “A” po aplikaciji. Planiranje brahiterapije za svaku od pacijentkinja je sprovedeno dvojako, RTG i MRI bazirano, u toku prve i četvrte frakcije, sa praćenjem doznih opterećenja na OAR: u toku 2D planiranja na bešici i rektumu (Bmax i Rmax tačke), u toku 3D planiranja za sve organe od rizika u malim volumenima njihovog yida (D0,1ccm, D1ccm, D2ccm). U toku 3D planiranja izvršena je i delineacija ciljnih (tumorskih) volumena uz procenu njihove pokrivenosti terapijskom BRT dozom. Kod oba načina planiranja primenjen je isti, standardni raspored zadržavajućih pozicija izvora zračenja u aplikatorskom sistemu, ista vremena zadržavanja izvora u tim pozicijama, čime je osigurana komparabilnost svih dobijenih dozno-volumnih parametara između ova dva načina planiranja. Na kraju je izvršena kompjuterska optimizacija 3D MR plana (inverzno planiranje), promenom mesta zadržavajućih pozicija izvora u aplikatorskom sistemu, kao i vremena zadržavanja izvora (dwell times), u odnosu na inicijalni, neoptimizovani MRI plan, radi procene benefita u smislu smanjenja doznih opterećenja na OAR i bolje pokrivenosti tumorskih volumena terapijskom dozom. Rezlutati: Poredeći dozna opterećenja na bešici između dva načina planiranja, statistički značajna razlika nije nađena samo između 2D Bmax i 3D D2ccm doze (p=0.07), uz prisutnu umerenu pozitivnu statistički značajnu korelaciju između doza (rho=0.62, p=0.0005). Posmatrajući dozna opterećenja na rektumu, statistički značajna razlika nije nađena između 2D Rmax i 3D D2ccm doze u grupi pacijentkinja sa simetričnom pozicijom rektuma u odnosu na aplikatorski sistem (p=0.47) (uticaj položaja rektuma na dozno opterećenje), takođe sa statistički značajnom pozitivnom korelacijom (rho=0.66, p=3·10-5). Dozna opterećenja u manjim volumenima bešike i rektuma (D0.1ccm, D1ccm) su pokazala visoko statistički značajnu razliku sa 2D doznim opterećenjima u tačkama Bmax i Rmax. Nije nađena korelacija između volumena bešike i doznih opterećenja na bešici u toku oba načina planiranja, kao ni između volumena bešike i doznih opterećenja na tankom crevu u toku 3D planiranja. Srednje vrednosti doznih opterećenja na sigmoidnom kolonu i tankom crevu, dobijene prilikom 3D planiranja, prikazane u formi ukupne EQD2 doze (82.9±17.7Gy i 82.6±15.9Gy respektivno), pokazala su umereno veće vrednosti od preporučene EQD2 tolerantne doze (< 75Gy). Ovakav rezultat se može objasniti korišćenjem tradicionalnog režima frakcionisanja brahiterapije u ovoj studiji od 5 frakcija po 7Gy. Optimizacija 3D plana je pokazala svoju pravu vrednost u grupi pacijentkinja sa inicijalno manjim volumenom tumora (<47.87ccm), kod kojih je postignuta statistički značajna redukcija doznih opterećenja za sve OAR, dovodeći ih u okvir preporučenih tolerantih doza, uz istovemeno adekvatnu pokrivenost ciljnih volumena terapijskom dozom, u skladu sa GEC-ESTRO preporukama. Zaključak: Dozna opterećenja registrovana na bešici i rektumu u toku 2D radiografski baziranog planiranja (Bmax i Rmax), daju dobru procenu D2ccm 3D doznog opterećenja bešike, kao i D2ccm doznog opterećenja rekutma samo u situaciji njegove simetrične pozicije. Stadardni režim BRT frkacionisanja (5x7Gy), primena standardnog radsporeda zadržavajućih pozicija izvora i vremena zadržavanja, bez optimizacije plana, uzrokuje umereno veća dozna opterećenja nego preporučeno, na svim organima od rizika. Manji tumorski volumeni omogućuju da se u toku optimizacije 3D plana značajno modifikuje dozna distribucija, tako da se uz adekvatnu pokrivenost ciljnih volumena terapijskom dozom, postigne i značajna redukcija doznih opterećenja na svim OAR. Iz tog razloga, nameće se potreba za izmenom trenutnog brahiterapijskog protokola, sa sprovođenjem brahiterapije kao “boost”-a, nakon kompletno završene transkutane zračne terapije sa CDDP potencijacijom, i postignute maksimalne redukcije volumena tumora u vreme prve brahiterapijske frakcije.

According to the Cancer registry of central Serbia, cervical cancer is in the fourth place among malignant diseases in women, with the incidence of 26.1/100.000 and mortality of 13.4/100.000 per year. A standard primary curative treatment of advanced cervical cancer (FIGO stage IIb – IVa) is concomitant Cisplatin-based chemoradiation (CCRT). Radiotherapy is presented as a combination of external beam radiotherapy (EBRT) and brachytherapy (BRT). In that setting, brachytherapy with its high contact doses near the irradiation source, has an irreplaceable role in achieving tumoricidal dose, but also due to the close anatomic relations in pelvis, also has an important role in developing post- radiation toxicity to the surrounding organs at risk (OAR) (bladder, rectum, sigmoid colon, small bowel). During 2D radiography based planning, bladder and rectum doses are obtained indirectly, according to the position of the contrast injected in these hollow organs, while doses to the sigmoid colon and bowel remain unknown. Also, since there is no direct radiography visualization of the tumor tissue, target volumes coverage with the therapeutic dose is also unknown. In the last few decades, MR imaging has found its place in brachytherapy, and inducted development of 3D volumetric brachytherapy planning. With MR imaging we can precisely visualize the position of all of the OAR, and get the exact information of the level and the position of the maximum registered doses in small volumes of their wall (D0.1ccm, D1ccm, D2ccm), that closely correspond with the development of late post-irradiation toxicity afterward. Precise tumor tissue visualization makes it possible to define several target volumes (GTV, HR-CTV, IR-CTV), with a precise assessment of their coverage with the prescribed BRT dose. Doses ordinated to target volumes correlate with adequate local disease control acquirement. 3D BRT plan optimization enables further individualization and tailoring of the dose distribution, according to the anatomic characteristics of each patient. Goals: To compare the bladder and rectum doses obtained during 2D radiography and 3D MR based BRT planning. To analyze the correlation between the anatomic variations of bladder and rectum and the registered doses to these organs at risk, during both planning methods, and assess the doses to the sigmoid colon and small bowel during 3D BRT. Compare the difference between doses registered to organs at risk, and the difference between the target volume dose parameters, obtained during unoptimized and optimized 3D MR BRT planning. Methods: This research included 60 brachytherapy ginecology applications in patients with patohistology verified advanced FIGO stage cervical carcinoma, treated with definitive CCRT in the Institute of Oncology and Radiology of Serbia. Intracavitary brachytherapy was conducted in HDR regimen, with 4-5 weekly fractions of 7Gy delivered to the point “A”, starting after 15 external beam fractions. BRT planning was performed in two ways, RTG and MR based planning for each of the patients, during the first and the fourth brachy fraction, assessing the doses to the organs at risk: to the bladder and rectum during 2D radiography based planning (Bmax and Rmax points), and in small volumes of OAR’s wall (D0,1ccm, D1ccm, D2ccm) during 3D MR planning. Also, delineation of the target volumes and assessment of their coverage with the delivered dose was performed during 3D BRT planning. The same, standard irradiation source position configuration, and dwell times were used in both planning methods, which ensures comparability for all of the dose-volume parameters between the two planning methods. In the end, 3D MR plan optimization (inverse planning) was performed, by changing the irradiation source position configuration in the applicator system, and also the dwell times, in order to analyze the optimization benefit on OAR doses and target volumes coverage with the therapeutic dose. Results: Comparing the bladder doses in two planning methods, there was no statistically significant difference only for the 2D Bmax and 3D D2ccm doses (p=0.07), with a positive correlation between them (rho=0.62, p=0.0005). Rectum doses showed no statistical difference between the 2D Rmax and 3D D2ccm doses in the group of patients with symmetrical rectum position regarding the applicator system (p=0.47) (rectum position influence on the registered dose), also with a positive correlation (rho=0.66, p=3·10-5). Doses to the smaller volumes of bladder and rectum (D0.1ccm, D1ccm), showed a high statistically significant difference, compared with the 2D registered doses in the Bmax and Rmax points. There was no correlation between the bladder volume and the registered bladder doses during both planning methods, nor between bladder volume and doses registered to the small bowel during 3D BRT planning. Average values of the total EQD2 doses to the sigmoid colon and small bowels (82.9±17.7Gy and 82.6±15.9Gy respectively), achieved during 3D planning, showed moderately higher values than recommended (< 75Gy). This result can be explained with our traditional brachytherapy fractionation regimen of 5 fractions per 7Gy. 3D plan optimization showed its real value in the group of patients with smaller initial volume tumors (< 47.87ccm). Statistically significant dose reduction to all organs at risk was achieved, setting them to the recommended values, with the adequate coverage of the target volumes with the prescribed dose, according to the GEC-ESTRO recommendations. Conclusion: Bladder and rectum doses registered during 2D radiography based planning (Bmax and Rmax), can offer a good estimation only for the 3D bladder D2ccm dose, and rectum D2ccm dose in the case of its symmetrical position. The doses delivered to the sigmoid colon and the small bowels can only be assessed through 3D planning. Different anatomic variations, such as asymmetric rectal position, will also provide an inadequate dose estimation during 2D planning, leading to a possible excess of the tolerated OAR doses, and increase in frequency and grade of the post-irradiation toxicity. Initially smaller tumor volumes enable significant dose distribution modification during the optimization process, providing an adequate dose coverage of the target volumes and significant reduction of the organs at risk doses at the same time. In that manner, there is a need for a change of our current protocol, shifting the start of BRT after the completed external beam radiotherapy, with an aim to achieve the maximal reduction in the tumor volume at the time of the first brachy fraction.

Longitudinalno praćenje rasta i razvoja dece majki sa najtežim tipom Rh(D) aloimunizovanih trudnoća posle primene intrauterusne intravaskularne transfuzije

Longitudinal follow up of growth and development of children from most severe cases of RH(D) alloimmune pregnancies after application of intrauterine intravascular transfusion

Uticaj različitih antepartalnih, intrapartalnih i ranih neonatalnih faktora rizika, značajan je za tok i ishod trudnoće, za rani neonatalni period i za kasniji rast i razvoj deteta. Oštećen plod u trudnoći i/ili porođaju nije samo problem akušera i neonatologa već i izuzetan (veliki) problem sociologa, porodice i društva. Sve ovo nameće potrebu za ranim prepoznavanjem problema ploda sa rizikom u cilju smanjivanja perinatalnog (antenatalnog) morbiditeta i mortaliteta i omogućavanja normalnog rasta i razvoja deteta. Aloimunizacija označava postojanje cirkulišućih antitela majke protiv eritrocita fetusa, koja nastaju kao odgovor na postojanje stranog antigena na membrani eritrocita fetusa. O problemu aloimunizacije u svetu je dosta pisano i rađeno, a ima i zemalja, posebno onih sa razvijenom zdravstvenom zaštitom gde aloimunizacije više nema. U Srbiji, međutim, slično kao i okolnim Balkanskim državama, aloimunizacija je i dalje prisutna i predstavlja jedan od gorućih problema perinatalne kontrole. Hemolitička bolest definisana Rh(D) aloimunizacijom zauzima značajno mesto u perinatalnom morbiditetu i mortalitetu), ona predestavlja oboljenje sa genetskom predispozicijom. Hemolitička bolest fetusa/neonatusa (HBFN), je proces stvaranja IgG anti-D antitela u krvi Rh(D) negativne trudnice koja prelaze u cirkulaciju Rh(D) pozitivnog ploda, apsorbuju se na D pozitivne eritrocite ili ostaju slobodna u fetalnom serumu. Ovako apsorbovana antitela predstavljaju hemolizine koji razaraju eritrocite. Izvesni klinički aspekti Rh(D) aloimunizacije bili su poznati stotinama godina, ali etiologija oboljenja otkrivena je sredinom prošlog veka, što je uslovilo veliki napredak u razumevanju, dijagnostici i terapiji ovog problema. Rh faktor otkrilli su Landsteiner i Weiner 1940. godine, kada su utvrdili da se u serumu eksperimentalnih zečeva, prethodno imunizovanih eritrocitima Rhesus majmuna, stvara antitelo koje aglutiniše ne samo eritrocite majmuna već i eritrocite 85% ljudi bele rase; imunizujući antigen je dobio ime Rhesus antigen. Levine i sar. 1941. godine, pokazali su da je imuni odgovor Rh-negativne trudnice na prisustvo Rh-pozitivnih fetalnih eritrocita uzrok nastanka HBFN, koja je tada nazvana erytroblastosis fetalis (EBF). Landsteiner i Levin daju odgovore na etiologiju i imunohematologiju Rh(D) aloimunizacije, 1940. godine. Pažnja se usmerila ka prevenciji (saznanju da se pojava Rh(D) aloimunizacjie majke na Rh(D) antigen fetusa može sprečiti primenom odgovarajuće količine hiperimunog anti- D imunoglobulina), antenatalnoj dijagnostici i terapiji intrauterusna intravaskularna transfuzija (IUIVT). Napredak medicine tokom poslednjih 20 godina i usavršavanje dijagnostičkih i terapijskih procedura i tehnika izmenio je prognozu života ove dece. Razvoj dijagnostike u trudnoćama sa Rh imunizacijom i terapije HBFN-a obeležilo je pet dostignuća u literaturi poznatih kao "pet velikih skokova unapred": eksangvinotransfuzija (EST), prevremeni porođaj, spektrofotometrija plodove vode, ultrazvučna dijagnostika, pristup fetalnoj cirkulaciji-kordocenteza...

The impact of different antepartal, intrapartal and early neonatal risk factors is significant for the course and outcome of a pregnancy, for an early neonatal period and for later growth and development of a child. The case of fetal damage during pregnancy and/or childbirth is a significant problem not only for obstetricians and neonatologists but also for sociologists, family and society as a whole. This calls for an early problem identification of fetus with a risk in order to decrease perinatal (antenatal) morbidity and mortality, and enable normal growth and development of a child. Allo-immunization indicates the existence of maternal circulating antibodies against fetal erythrocytes, that emerge in response to the existence of extraneous antigen on the fetal erythrocyte membrane. Around the world, a great deal of scientific and practical work has been dedicated to the problem of allo-immunization, and there are countries, especially those with developed health care systems, where alloimmunization is no more existent. However, in Serbia and its neughboring Balkan countries allo-immunization is still present and represents one of the vital problems of perinatal contol. Тhe hemolytic disease defined by Rh(D) allo-immunization contributes significantly to perinatal morbidity and mortality. The hemolytic disease of fetus/neonate is the disease (HDFN) with genetic predisposition and it represents a process of production of IgG anti-D antibodies in blood of a Rh(D) negative pregnant woman that go over into the circulation of Rh(D) positive fetus, get absorbed on D positive erythrocytes or stay free in fetal serum. Antibodies absorbed in this way represent hemolysins that destroy erythrocytes. Certain clinical aspects of Rh(D) allo-immunization have been known for hundreds of years, but the disease etiology was discovered in the middle of 20th centuary, and that greatly improved understanding of the problem, and its diagnostics and treatment. Rh factor was discovered by Landsteiner and Weiner in 1940, when in the serum of experimental rabbits, previously immunized by Rhesus monkey erythrocytes, they determined procreation of an antibody which agglutinates not only monkey erythrocytes but also erythrocytes of 85% of Caucasians; the immunizing antigen was called the Rhesus antigen. In 1941, Levine et al. showed that the immune response of Rh negative pregnant woman to the presence of Rh positive fetal erythrocytes is the cause of the hemolytic disease of fetus/neonate, that has since been called erytroblastosis fetalis (EBF). In 1940, Landsteiner and Levine gave answers regarding etiology and immunohematology of Rh(D) allo-immunization. The focus has then turned to the prevention (knowledge that Rh(D) allo-immunization of a mother to Rh(D) fetal antigen can be prevented by application of sufficient quantity of hyperimmune anti-D immunoglobulin), to antenatal diagnostics and to intrauterine intravascular transfusion (IUIVT) treatment...

Faktori rizika za nastanak pneumonija povezanih sa mehaničkom ventilacijom u jedinicama intenzivnog lečenja

Risk factors for ventilator associated pneumonia in intensive care units

Pneumonije povezane sa mehaničkom ventilacijom predstavljaju jednu od najčešćih formi intrahospitalnih infekcija u jedinicama intenzivnog lečenja. Ciljevi ove disertacije su bili da se sagledaju faktori rizika vezani za karakteristike pacijenta kao i za karakteristike i stanje na prijemu koji su od značaja za pojavu pneumonija povezanih sa mehaničkom ventilacijom. Takođe je cilj bio da se sagleda incidencija multirezistentnih sojeva patogena u bolničkim uslovima kao i efikasnost empirijske antibiotske terapije. Praćeno je 363 pacijenata koji su lečeni u Urgentnom centru Kliničkog Centra Srbije, u dve jedinice intenzivnog lečenja i koji su zahtevali mehaničku ventilaciju duže od 48 sati u periodu od 1.1.2013. do 31.12.2014. godine. Ispitivan je uticaj demografskih karakteristika, uzroka hospitalizacije i pratećih bolesti, kao i karakteristika pacijenata na prijemu u jedinice intenzivnog lečenja. Nezavisni prediktori za nastanak pneumonija povezanih sa mehaničkom ventilacijm prema multivarijantnoj regresionoj analizi su: primena masivne transfuzije na prijemu, koma, GKS manjeg od 8 i veći APACHE II skor. Pacijenti koji su razvili pneumoniju duže su boravili na mehaničkoj ventilaciji i imali su duži boravak u jedinicama intenzivnog lečenja. Intrahospitalni mortalitet je bio u ovoj grupi značajno veći kao i mortalitet 28 dana. U multivarijantnoj logističko regresionoj analizi faktor rizika za nastanak prošireno rezistentnih bakterija kao uzročnika VAP-a izdvaja se neadekvatna empirijska antibiotska terapija. Gram negativne bakterije bili su najčešće izolovani patogeni. Na osnovu rezultata ove disertacije predlaže se uvođenje protokola i mera kojima bi se delovalo na preventibilne faktore rizika radi redukcije incidencije pneumonija povezanih sa mehaničkom ventilacijom sa ciljem sprečavanja komplikacija i samanjenje mortaliteta kod traumatizovanih pacijenata u jedinicama intenzivnog lečenja.

Ventilator associated pneumonia are most common intrahospital infections in intensive care units. The aims of this dissertation were to examine the patient-related caracteristics, as well as admission caracteristics and their influence on ventilator associated pneumonia incidence. We also studied multidrug resistant pathogens incidence and initial empiric antimicrobal therapy. There were 363 patients treated in Emergency center of Clinical centre of Serbia in two intensive care units requiring mechanical ventilation more than 48 hours in the period between 1.1.2013-31.12.2014. On admission sociodemographic data, cause for hospitalization and concomitant diseases as well as patients caracteristics due to trauma were evaluated. According to multivariate regression analysis independent predictors for ventilator associated pneumonia were: massive transfusion, coma, high value of APACHE II score on admissin. Patients who developed ventilator associated pneumonia spent more days on mechanical ventilation and in intensive care unit and their mortality was higher. Our results show the importance of guidelines and preventive measures reducing incidence of ventilator associated pneumonia, especially in early phase of treatment. We aslo shown that there are no difference in isolated pathogens between early and late form of ventilator associated pneumonia.

Genetski markeri inflamacije kod pacijenata sa psoriasis vulgaris

Genetic markers of inflammation in patients with psoriasis vulgaris

Uvod: Psorijaza je česta hronična inflamatorna bolest kože zastupljena u oko 2-4% osoba u opštoj populaciji. Prevalencija i incidencija ovog oboljenja pokazuju značajne etničke i geografske varijacije. Dosadašnja istraživanja su pokazala da psorijaza pripada takozvanim kompleksnim genetskim oboljenjima, kod kojih postoji rizik od nasleđivanja bolesti kroz višestruku interakciju gena i faktora spoljašnje sredine. Kod trećine obolelih psorijaza je udružena sa psorijaznim artritisom. S obzirom na tendenciju individualizovanog pristupa u dijagnostici i terapiji složene bolesti kakva je psorijaza, korisno je da se definišu biomarkeri poput polimorfizama pojedinačnih nukleotida koji mogu da pomognu u dijagnostici, klasifikaciji bolesti, prognozi i praćenju terapijskog odgovora. Ciljevi istraživanja: Ispitati distribucije alela proinflamatornih molekula TNF, IFN- gama, IL-12B podjedinice IL-12 i IL-23, IL-23R i IL-17F u populaciji zdravih ljudi u Srbiji kao i u grupi pacijenata sa psoriasis vulgaris, odrediti da li je neki od ispitivanih polimorfizama faktor rizika za nastanak ove bolesti i uporediti ih sa objavljenim podacima za druge populacije (različiti geografski regioni i etničko poreklo). Pacijenti i metode: Istraživanje je obuhvatilo 130 pacijenata sa psoriasis vulgaris od kojih je 62 imalo psorijazu tip 1 a 68 psorijazu tip 2 i 306 zdravih kontrola. Procena težine bolesti određivana je PASI skorom a dijagnoza psorijaznog artritisa kod ukupno 26 pacijenata je postavljena na osnovu reumatološkog nalaza. Za detekciju polimorfizma rs2430561 u genu za IFN-γ su dizajnirani oligonukleotidi i optimizovani uslovi za amplifikaciju i razlikovanje alela s obzirom da trenutno ne postoje dostupni komercijalni oligonukleotidi za ovu analizu. Detekcija polimorfizama ostalih molekula (TNF rs1800629; p40 rs3212227; IL17F rs11465553; IL23R rs2201841) vršena je Taqman esejom korišćenjem komercijalno dostupnih smeša oligonukleotida. Za ispitivanje slaganja distribucija dobijenih frekvencija genotipova u populaciji sa očekivanim vrednostima po Hardy-Weinberg ravnoteži, primenjivan je χ2 test. Rezultati: U ovom istraživanju utvrđene su distribucije alela ispitivanih gena u uzorku populacije zdravih osoba sa teritorije Republike Srbije i iznosile su: TNF (rs1800629) G/A→0,876/0,124; IFNG (rs2430561) A/T→0,533/0,467; IL12B (rs3212227) A/C→0,817/0,183; IL23R (rs2201841) T/C→0,692/0,308; IL17F (rs11465553) G/A→0,954/0,046. Frekvencije alela ispitivanih gena kod pacijenata obolelih od psoriasis vulgaris koji su hospitalno lečeni na Klinici za dermatovenerologiju Kliničkog centra Srbije od januara 2012. do decembra 2013 godine iznosile su: TNF (rs1800629) G/A→0,904/0,096; IFNG (rs2430561) A/T→0,535/0,465; IL12B (rs3212227) A/C→0,861/0,139; IL23R (rs2201841) T/C→0,632/0,368; IL17F (rs11465553) G/A→0,977/0,023. C alel gena za IL-23R (rs2201841) je bio značajno češći kod pacijenata sa psorijaznim artritisom (76,9%) nego kod kontrola (50,2%) i moguće je da doprinosi nastanku ove bolesti (OR=3,311, 95% IP=1,292–8,704, p=0,009) Zaključak: Odsustvo G alela rs1800629 polimorfizma gena za TNF je bilo udruženo sa lakšom kliničkom slikom kod pacijenata sa psorijazom. Prisustvo C alela rs2201841 polimorfizma gena za IL-23R povećava rizik za obolevanje od psorijaze i psorijaznog artritisa, dok je T alel ovog polimorfizma protektivan.

Introduction: Psoriasis is a common chronic inflammatory disease of the skin found in approximately 2-4% of individuals in general population. The prevalence and incidence of this disease show significant ethnic and geographic variations. Previous studies have shown that psoriasis belongs to the so-called complex genetic diseases, in which the risk of inheriting the disease appears to be determined through the interaction of multiple genes. Exposure to environmental factors leads to disease development in genetically susceptible individuals. In 30% of patients, psoriasis is associated with psoriatic arthritis. Given the tendency of individual approach to the diagnosis and treatment of complex diseases such as psoriasis, it is useful to define biomarkers such as single nucleotide polymorphisms (SNP). SNP may help in the diagnosis, disease classification, prognosis and monitoring of treatment response. Aims of the investigation: In this thesis the distribution of alleles of proinflammatory molecules TNF, IFN-gamma, IL-12B subunit of IL-12/23, IL-23R and IL-17F in a population of healthy people in Serbia and in the group of patients with psoriasis vulgaris was examined and compared with published data for other populations (different geographic regions and ethnic background). Further goal was to examine whether any of analysed SNP may be considered as biomarker for psoriasis and psoriatic arthritis susceptibility. Patients and methods: A total of 130 patients with psoriasis vulgaris (62 with type 1, 68 with type 2 psoriasis) and 306 healthy controls were included in this study. Disease severity was scored by Psoriasis Severity and Area Index (PASI) while diagnosis of psoriatic arthritis in 26 patients was confirmed by experienced rheumatologist. For the detection of gene polymorphism rs2430561 for IFN-γ oligonucleotides were designed and conditions for amplification and differentiation of alleles were optimized, since there are currently no commercially available oligonucleotides for this analysis. Detection of polymorphisms of other molecules (rs1800629 TNF; rs3212227 p40; rs2201841 IL23R; rs11465553 IL17F) was performed by commercial Taqman assays. χ2 test was applied for assessment agreement of the obtained genotypes frequency in tested populations with the expected values of the Hardy - Weinberg equilibrium. Results: In our study, distribution of alleles of the tested genes in a sample population of healthy persons from the territory of the Republic of Serbia, were as follows: TNF (rs1800629) G/A→0,876/0,124; IFNG (rs2430561) A/T→0,533/0,467; IL12B (rs3212227) A/C→0.817/0.183; IL23R (rs2201841) T/C→0,692/0,308; IL17F (rs11465553) G/A→0,954/0,046. The distribution of alleles of the tested genes in patients with psoriasis vulgaris hospitalized at the Clinic of Dermatology, Clinical Centre of Serbia from January 2012. to December 2013. were as follows: TNF (rs1800629) G/A→0,904/0,096; IFNG (rs2430561) A/T→0,535/0,465; IL12B (rs3212227) A/C → 0,861/0,139; IL23R (rs2201841) T/C → 0,632/0,368; IL17F (rs11465553) G/A → 0,977/0,023. IL23R (rs2201841) C allele was significantly more frequent in patients with psoriatic arthritis (76.9%) compared to control subjects (50.2%) and probably increases susceptibility to this disease (OR=3.311, 95% IP=1.292–8.704, p=0.009) Conclusions: Absence of TNF rs1800629 G allele was associated with lower PASI. IL-23R rs2201841 C allele carriage increase odds for psoriasis and psoriatic arthritis development, whereas T allele was protective.

Optimizacija i integracija elektroventilantorskog sistema propulzora

Optimization and integration of an electric ducted fan propulsion system

Rastući trend u pogledu istraživanja vezana za električni pogon nije zaobi- šao vazduhoplovnu granu industrije. Poslednjih godina, veliki broj svetskih kompanija i istraživačkih centara pokušava da razvije “zelen” pogon letelica. Takođe, ubrzanim razvojem električnih energetskih komponenti (elektromotori sa stalnim magnetima, litijum-polimerne baterije, mosfet tranzistori i sl.) stvorila se velika zastupljenost električnih vazduhoplovnih pogona u oblasti malih bespilotnih letelica. U skladu sa ovim trendom predmet istraživanja ove disertacije predstavljaju elektroventilatorski sistemi propulzora. U okviru istraživanja izvršen je detaljan pregled literature vezane za ventilatorske propulzore nakon čega su predstavljeni matematički modeli pojedinih komponen- ti sistema propulzora. Takođe su predstavljene i metode parametrizacije geomet- rijskog oblika propulzora B splajnovima i CST metodom kao i metaheuristički metodi optimizacije: genetski algoritmi i metod roja čestica. Pomoću definisanih modela i metoda razvijena je metodologija optimizaci- je elektroventilatorskog sistema propulzora koja je predstavljena kroz tri poje- dinačna primera kao i kroz integrisani primer optimizacije i integracije pro- pulzora na malu bespilotnu VTOL letelicu. Optimizacijom postojećeg propulzo- ra ukazano je na mogućnost poboljšanja njegovih performansi za određeni režim rada a razvijena je i metodologija za višekriterijumsku optimizaciju propulzora pogonjenim električnim pogonom za čije potrebe je stvorena i baza komercijalno dostupnih komponenata. Za potrebe eksperimentalnog ispitivanja razvijen je ispitni sto pomoću kojeg je razmatran uticaj geometrije uvodnika na komercijalno dostupan propul- zor a izvršena je i numerička analiza metodom konačnih zapremina kako bi se dobio i kvalitativni uvid u ponašanje propulzora.

The growing trend in terms of electric drive research did not bypass the aerospace industry. In recent years, a large number of world companies and research centers have been trying to develop a “green” aircraft propulsion system. Also, with the rapid devel- opment of electric power components (permanent magnet motors, lithium-polymer bat- teries, MOSFET transistors etc.) there is a large representation of electric aircraft propul- sion in the field of small UAVs. In line with this trend the subject of research of this dissertation are electric ducted fan propulsion systems. Within the research a detailed review of literature considering fan propulsion systems is done after which the mathematical models of the propulsion system individual components are presented. Also, the methods for geometric shape pa- rameterization via B-Splines and CST as well as the metaheuristic optimization methods: genetic algorithms and particle swarm optimization are presented. Using the defined methods and models an electric ducted fan optimization method- ology is developed which is presented through three individual examples as well as an integral example of a small VTOL aircraft propulsion system optimization and integra- tion. By the optimization of an existing propulsor the possibility of improving its perfor- mance for a certain design point is shown while a multiobjective optimization methodol- ogy of a propulsion system which is electrically driven is also developed for whose needs a database of commercially available components was created. For the purpose of experimental investigation, a propulsion test rig was developed with which the influence of the inlet geometry on a commercially available fan is exam- ined and a numerical analysis via the finite volume method was done in order to obtain a qualitative insight in the propulsion system performance.

Kvalitet života bolesnika sa aneurizmom abdominalne aorte lečenih endovaskularnim procedurama

Quality of life in patients with abdominal aortic aneurysm treated with endovascular procedures

Aneurizma abdominalne aorte (AAA) je lokalizovano, trajno proširenje koje njen dijametar širi za najmanje 50%. Odluka o načinu lečenja i postavljanja indikacija za rekonstrukciju, zavisi od veličine aneurizme, prisustva pridruženih bolesti i anatomsko- morfološkim karakteristikama AAA i femoralnih arterija. CILJ ove studije bio je istraživanje dinamike promena kvaliteta života vezanog za zdravlje (HRQoL) tokom perioda od 12 meseci nakon endovaskularnog ili otvorenog hirurškog pristupa operaciji AAA. MATERIJAL I METODE: Na Klinici za vaskularnu i endovaskularnu hirurgiju KCS u periodu od 1. januara 2007. do 1. januara 2015. operisano je 100 bolesnika otvorenom hirurgijom i 99 bolesnika endovaskularnim stent graftom (EVAR). Upitnik HRQoL (SF-36) je primenjen kod pacijenata pre, posle 1 meseca i 12 meseci nakon intervencije AAA. Osim toga, uzrok smrti je zabeležen u obe grupe u periodu od 72 meseca. Veličina svih razlika u HRQoL rezultatima u posmatranom periodu izračunata je kao veličina efekta (ES). Kvalitet života ispitivan je i EQ-5D upitnikom u istim vremenskim intervalima, pre operacije, nakon 1 meseca i nakon 12 meseci u obe grupe ispitanika. REZULTATI ove studije ističu da je grupa koja je AAA rešila endovaskularnim stent graftom doživela značajno poboljšanje u većini domena SF-36 (posebno u područjima orijentisanim na mentalno zdravlje), kao i u oba kompozitna rezultata, mesec dana nakon intervencije, ali taj efekat nije bio održiv posle 12 meseci. Nasuprot tome, podgrupa pacijenata koji su AAA rešili na konvencionalan klasičan pristup, pokazuju pretežno stabilan kvalitet života mesec dana nakon intervencije, sa značajnom tendencijom na velika poboljšanja u svim domenima SF-36 nakon 12 meseci. ZAKLJUČAK: Dobijeni rezultati sugerišu da se procena kvaliteta života nakon različitih hirurških pristupa AAA mogu smatrati najadekvatnijim pokazateljem efikasnosti operativnog lečenja u prvih godinu dana, kao i da je neophodno dugoročno praćenje.

Aneurysm of the abdominal aorta (AAA) is a localized, permanent extension that widens its diameter by at least 50%. The decision on the method of treatment and the setting of indications for reconstruction depends on the size of aneurysm, the presence of associated diseases and the anatomical and morphological characteristics of AAA, and femoral arterial. THE GOAL of this study was to investigate the dynamics of health-related lifestyle changes (HRQoL) over a period of 12 months after an endovascular (EVAR) or open surgical approach to AAA surgery. MATERIAL AND METHODS: On the Clinic for Vascular and Endovascular Surgery Clinical Centre of Serbia, from January 1, 2007 to January 1, 2015, 100 patients with open surgery and 99 patients with endovascular stent graft (EVAR) were operated. The HRQoL (SF-36) questionnaire was applied in patients before, after 1 month and 12 months after AAA intervention. In addition, the cause of death was recorded in both groups for 72 months. The size of all differences in HRQoL results in the observed period was calculated as the effect size (ES). The quality of life was also examined by the EQ-5D questionnaire at the same time intervals, before surgery, after 1 month and after 12 months in both groups of subjects. RESULTS: from this study point out that the group that AAA resolved with endovascular stent graft has undergone significant improvement in most SF-36 domains (especially in mental health domains), as well as in both composite results, a month after intervention, but this effect was not sustainable after 12 months. In contrast, a subset of AAA patients resolved to a conventional classical approach, showing a predominantly stable quality of life one month after intervention, with a significant tendency for major improvements in all SF-36 domains after 12 months. CONCLUSION: The obtained results suggest that the HRQoL assessment following various AAA surgical approaches can be considered as one of the the most valuable indicator of the effectiveness of operative treatment in the first year, as well as for the evaluation of the long- term intervention-related outcomes.

Procena kvaliteta podataka o smrtnom ishodu među psihijatrijskim bolesnicima

Quality assessment of the data on death outcome among psychiatric patients

Pouzdanost i tačnost mortalitetene statistike najviše zavisi od kvaliteta podataka dobijenih iz potvrde o smrti (PS). Zastupljenost dijagnoza neutvrđenih i loše definisanih uzroka smrti, nespecifičnih stanja i učestalost vršenja obdukcija (kliničkih i sudsko- medicinskih) neki su od indikatora kvaliteta podataka o smrtnim ishodima. Znanje doktora medicine u vezi sa pravilima popunjavanja i izdavanja PS ključni je činilac u stvaranju kvalitetne mortalitetne statistike. Do sada u našoj zemlji nisu sprovedena istraživanja koja su se bavila procenjivanjem znanja, stavova i ponašanja doktora medicine zasposlenih u psihijatrijskim ustanovama u vezi sa utvrđivanjem uzroka smrti i popunjavanjem PS, niti je procenjivan kvalitet mortalitetnih podataka za umrle tokom stacionarnog lečenja u ustanovama namenjenim lečenju osoba sa mentalnim poremećajima. Ciljevi ovog istraživanja bili su ispitivanje uzroka smrti kod bolnički lečenih psihijatrijskih bolesnika u pet najvećih stacionarnih psihijatrijskih ustanova, analiza kvaliteta podataka o smrtnim ishodima među njima, kao i procenjivanje znanja, stavova i ponašanja doktora medicine zaposlenih u tim ustanovama u vezi sa popunjavanjem PS. Pored toga procenjivan je kvalitet mortalitetnih podataka u opštoj populaciji izražen kroz učešče neutvrđenih i loše defnisanih uzroka smrti među ostalim uzrocima umiranja. Prvi deo istraživanja podrazumevao je deskriptivno ispitivanje neutvrđenih i loše definisanih uzroka smrti u opštoj populaciji, kao i u pet stacionarnih psihijatrijskih ustanova. Drugi deo istraživanja dizajniran je kao terenski eksperiment, gde je u dve faze istraživanja sa vremenskom distancom od godnu dana, u četiri tačke merenja procenjivano znanje, a u dve tačke stavovi i ponašanje ispitanika. Prosečna učestalost neutvrđenih i loše definisanih uzroka smrti (R00-99 dijagnoze, X revizija MKB) u desetogodišnjem periodu u Republici Srbiji (RS) bila je 4,6%. U Beogradskom regionu (BR) učestalosti R00-99 dijagnoza manje su nego u ostalim delovima RS, a obdukcija, kao način utvrđivanja uzrka smrti, statistički se značajno češće vrši za umrle u BR. Podudarnost dijagnoza osnovnog uzrka smrti u PS i izveštaju o hospitalizcaji (IOH) među umrlima u psihijatrijskim bolnicama veoma je niska (45%). Nepoželjne tj. dijagnoze loše definisanih uzroka smrti značajno su učestalije u IOH nego u PS (51,3% i 17,06%, redom). Znanje lekara u vezi sa pravilima popunjavanja PS na niskom je nivou. U prvom krugu procene greške u popunjavanju PS uočene su u 92,1% slučajeva u kategoriji opšteg znanja i u 81,6% pri rešavanju kliničkih slučajeva. Osim prethodne edukacije u vezi sa popunjavanjem PS (pozitivna korelacija) i starosti ispitanika (negativna korelacija) nije bilo drugih značajnih povezanosti karakteristika ispitanika i pokazanog nivoa znanja u prvom krugu procene. Starost ispitanika i njihovo iskustvo u vezi sa popunjavajem PS negativno su korelirali sa njihovim ponašanejm. Nisu uočene značajne povezanosti karakterestika ispitanika i retencije znanja između dve faze istraživanja. Ponovljene edukacije ispitanika dovele su do značajog unapređenja njihovog znanja, odnosno redukcije grešaka pri popunjavanju PS, ali i statististički značajnog poboljšanja njhovog ponašanja i stavova u vezi sa popunjavanjem PS. Učestalost neutvrđenih i loše definisanih uzroka smrti (R00-99 dijagnoze) u opštoj populaciji je niska, ali se ne može smatrati dovoljnim i realnim indikatorom kvaliteta mortalitetne statistike. Učestalost navođenja R00-99 dijagnoza kao uzroka smrti i broj obdukcija kao način utvrđivanja uzroka smti u inverznom su odnosu. Velika nepodudarnost dijagnoza osnovnog uzrka smrti u IOH i PS indirekti je pokazatelj lošeg zanja doktora medicine zaposlenih u psihijarijskim bolnicama u vezi sa popunjavanjem PS. Znanje doktora medicine o pravilnom definisanju uzroka smrti od ključnog je značaja za tačnost mortalitetne statistike, te je ponavljanje edukacija od velikog značaja u održavanju znanja konstantnim. Na osnovu analize dijagnoza uzroka smrti i učestalosti obdukcija kod bolnički lečenih psihijatrijskih bolesnika, kao i znanja doktora medicine u vezi sa pravilima popunjavanja PS, kvalitet podataka o smrtnim ishodima među psihijatrijskim blesniima procenjen je kao loš.

obtained from the death certificate (DC). Diagnoses of ill-defined and unknown causes of death, non-specific conditions and incidence of autopsies (clinical and medico-legal) are only some of the indicators of quality of data on death outcomes. Doctors’ knowledge of the rules for completing and issuing the DC is a key factor in creating high-quality mortality statistics. Neither has research that would address the assessment of knowledge, attitudes and practice of physicians in charge of treating psychiatric patients been conducted in our country until now, nor has the quality of mortality data in institutions for the treatment of these patients been assessed. The goals of this research were to examine the causes of death among inpatients treated in five largest inpatient psychiatric institutions, to analyze the quality of data on death outcomes among them and to assess the knowledge, attitudes and practice of physicians in those institutions in relation to completing the DC. In addition, the quality of general population mortality data expressed through ill-defined and unknown causes of death, among other causes of death, has also been assessed. The first part of the research included descriptive examination of undetermined and ill-defined and unknown causes of death in general population, as well as in five inpatient psychiatric institutions. The second part was designed as a field experiment, conducted in two research stages one year apart, in which respondents' knowledge was assessed at four points in time, while their attitudes and practice were assessed at two points in time. Average incidence of ill-defined and unknown causes of death (R00-99 diagnoses, 10th revision of ICD) in a ten-year period in the Republic of Serbia was 4.6%. In Belgrade region, the incidence of R00-99 diagnoses was lower than in the rest of the country, while the incidence of autopsy as the manner of determining the cause of death was statistically significantly higher. Concordance of diagnoses of the underlying cause of death between DC and hospital admission report (HAR) among the deceased in psychiatric hospitals is very low (45%). Unwanted diagnoses, i.e. diagnoses of ill- defined causes of death are significantly more frequent in HAR than in DC (51.3% and 17.06%, respectively). The knowledge of doctors regarding the rules for completing the death certificate is at a low level. In the first round of assessment, mistakes in completing the DC were noticed in 92.1% of cases in the category of general knowledge and in 81.6% of cases when dealing with clinical cases. Besides prior education related to completing the DC (positive correlation) and age of respondents (negative correlation), there were no other significant connections between the characteristics of respondents and their level of knowledge in the first round of assessment. The age of respondents and their experience in completing the DC were negatively correlated with their practice. No significant connection between respondents and their retention of knowledge between the two stages of research was noticed. Repeated education of respondents led to significant improvement in their knowledge, i.e. to reduction of mistakes when completing the death certificate, but also to a statistically significant improvement in their attitudes and practice. Proportion of ill-defined and unknown causes of death (R00-99 diagnoses) in general population is low, but cannot be considered a sufficient and realistic indicator of quality of mortality statistics. R00-99 diagnoses as causes of death and autopsies as a manner of determining cause of death are in inverse relation. High discordance between diagnoses of the underlying cause of death in HAR and DC is an indirect indicator of poor knowledge of doctors working in psychiatric hospitals as regards completing the DC. Doctors' knowledge of proper defining the cause of death is of key importance for the accuracy of mortality statistics, which is why repeating their training is of great importance for their retention of knowledge. By analyzing the diagnosis of the cause of death and frequency of autopsies in psychiatric inpatients, as well as the knowledge of doctors regarding the rules for completing the DC, it has been estimated that the quality of data on death outcomes among psychiatric patients is poor.

Fotodinamičko citotoksično i antibakterijsko dejstvo grafenskih kvantnih tačaka in vitro

Photodynamic cytotoxicity and antibacterial effects of graphene quantum dots in vitro

U ovoj doktorskoj disertaciji ispitivano je fotodinamičko citotoksično dejstvo grafenskih kvantnih tačaka (GKT) na ćelije humanog glioma, kao i njihov antibakterijski efekat na bakterije rezistentne na konvencionalnu antibiotsku terapiju. Iako odlične fotoluminiscentne karakteristike GKT omogućavaju njihovu široku primenu u biomedicini, njihova citotoksičnost, kao i antibakterijsko dejstvo do sada nisu ispitivani. Gliomi su najčešći i najletalniji tumori mozga otporni na konvencionalnu terapiju i često inoperabilni, pa su stoga neophodni novi terapijski pristupi u njihovom lečenju. GKT, ovalne ugljenične dvodimenzionalne nanočestice, sintetisane su elektrohemijskom oksidacijom grafita i karakterisane su metodama UV-Vis spektroskopije, mikroskopijom atomskih sila i transmisionom elektronskom mikroskopijom. Nakon fotoekscitacije plavom svetlošću (470 nm, 1 W) GKT su produkovale reaktivne kiseonične vrste, uključujući i singletni kiseonik (1O2), što je dovelo do oksidativnog stresa i smrti U251 ćelija humanog glioma. Ćelijska smrt indukovana fotoekscitiranim GKT pokazivala je morfološke i biohemijske karakteristike kako apoptoze (eksternalizacija fosfatidil-serina, aktivacija kaspaza, DNK fragmentacija), tako i autofagije (formiranje autofagnih vezikula, konverzija LC3-I u LC3-II, degradacija autofagnog kargo receptora SQSTM1/p62). Genetska inaktivacija ključnog autofagnog proteina LC3B smanjila je fotodinamičku citotoksičnost GKT. Otkrivanje novih, efikasnijih metoda lečenja bakterijskih infekcija postalo je neophodno usled porasta učestalosti infekcija uzrokovanih sojevima bakterija koje pokazuju rezistenciju na veliki broj antibiotika. Iz tih razloga je ispitivan uticaj fotoekscitiranih GKT na Gram-pozitivne i Gram-negativne bakterije, meticilin- rezistentni Staphylococcus aureus i Escherichia coli, koje spadaju u grupu najznačajnijih nozokomijalnih patogena, ali se sa velikom učestalošću izoluju i kao izazivači infekcija u vanbolničkoj sredini. Ubijanje bakterija fotoekscitiranim GKT pokazano je smanjenjem broja bakterijskih kolonija, detekcijom oštećenja bakterijske membrane bojenjem propidijum jodidom, kao i vizuelizacijom morfoloških promena pomoću mikroskopije atomskih sila. Indukcija oksidativnog stresa u bakterijama tretiranim fotoekscitiranim GKT potvrđena je bojenjem redoks senzitivnim fluorohromom dihidrorodaminom 123. Takođe je pokazano da pojedinačni tretmani GKT ili plavom svetlošću nisu doveli do indukcije oksidativnog stresa i redukcije vijabilnosti bakterija, kao i da fotoekscitirane GKT nisu bile toksične za splenocite miša. Dobijeni rezultati ukazuju na potencijalnu primenu GKT u fotodinamičkoj terapiji, u kojoj se netoksični fotosenzitivni agensi izloženi svetlosti određene talasne dužine koriste za ubijanje malignih ćelija i bakterija.

In this doctoral dissertation the photodynamic cytotoxic effect of graphene quantum dots (GQD) was investigated in human glioma cells and antibiotic-resistant bacteria. The excellent physicochemical properties of GQD make them suitable candidates for biomedical applications, but their cytotoxicity towards cancer cells or bacteria has not been extensively studied thus far. Gliomas are among the most frequent and letal brain tumors, often inoperable and highly refractive to the standard chemotherapy protocols, thus there is a pressing need for the development of new therapy approaches. GQD, the two-dimensional carbon nanoparticles, were synthesized by the electrochemical oxidation of graphite and characterized by UV-Vis, atomic force microscopy, and transmission electronic microscopy. It was shown that GQD irradiated with the blue light (470 nm, 1 W) produced reactive oxygen species, including singlet oxygen (1O2), which killed U251 human glioma cells by causing oxidative stress. The cell death induced by the photoexcited GQD displayed morphological and/or biochemical characteristics of both apoptosis (phosphatidylserine externalization, caspase activation, DNA fragmentation) and autophagy (formation of autophagic vesicles, LC3-I/LC3-II conversion, degradation of autophagic cargo receptor SQSTM1/p62). Moreover, genetic inactivation of autophagy-essential LC3B protein partly abrogated the photodynamic cytotoxicity of GQD. Searching for new treatments for bacterial infections has become necessary, because of a dramatic increase in the frequency of infections caused by drug-resistant bacteria. Therefore, we examined potential antimicrobial effect of photoexcited GQD on the Gram-positive and Gram-negative bacteria, methicillin-resistant Staphylococcus aureus and Escherichia coli, which are leading nosocomial pathogens. Bacterial killing was demonstrated by the reduction in number of bacterial colonies using a standard plate count method, by the increased uptake of propidium iodide in bacteria with damaged membrane, as well as by visualizing morphological defects employing AFM. The induction of oxidative stress in bacteria exposed to photoexcited GQD was confirmed by staining with a redox-sensitive fluorochrome dihydrorhodamine 123. Moreover, neither GQD nor light exposure alone was able to cause oxidative stress and reduce the viability of bacteria. Finally, photoexcited GQD were not toxic to the mouse splenocytes. These data indicate a potential usefulness of GQD in photodynamic therapy, in which nontoxic photosensitizing agents exposed to the light of a particular wavelength are used to kill cancer cells or bacteria.

Uloga porodice i dimenzija ličnosti u razvoju depresije povezane sa rođenjem deteta

The role of family and personality dimensions in the development of depression associated with childbirth

Istraživanja ukazuju da pored dimenzija ličnosti i stilova ranog vezivanja za roditelje u detinjstvu i disharmonični bračni odnosi mogu biti faktori rizika za razvoj depresije povezane sa roditeljstvom. U kliničkoj praksi zapaža se da sve veći broj parova dolazi na porodičnu terapiju u periodu tranzicije u roditeljstvo, kao i žena kojima je potreban medicinski tretman u periodu trudnoće i puerperijuma. Takav trend otvorio je mnoga etiološka, klinička i prognostička pitanja i dileme koje će biti predmet ovog rada. Ciljevi istraživanja su utvrđivanje povezanosti bazičnih dimenzija ličnosti, obrazaca emocionalne privrženosti u primarnoj porodici i percepcije kvaliteta partnerskog odnosa sa depresijom povezanom sa rođenjem deteta. U istraživanju su primenjeni sledeći instrumenti: Bekov inventar depresivnosti (Beck i sar., 1961) (koristi se kao mera samoprocene nivoa depresivnih simptoma); NEO- PI-R (Costa i Mc Crae, 1992) (upinik samoprocene za određivanje pet bazičnih dimenzija ličnosti: Neuroticizam, Ekstroverzija, Otvorenost, Saradljivost i Savesnost; Inventar odnosa sa roditeljima (Parker i sar., 1979) (meri stilove roditeljstva retrospektivnom procenom od strane ispitanika); Skala za procenu dijadne prilagođenosti (Graham i Spanier, 1974) (upitnik za procenu prilagođenosti u partnerskom odnosu kao jedan od aspekata kvaliteta bračne relacije). Rezultati: na osnovu t testa nije utvrđeno postojanje razlike po grupama ni na jednom faktoru ličnosti između dveju grupa ispitanica. Na osnovu analize percepcije partnerskih relacija doživljaj partnerskih relacija u grupi depresija povezanih sa roditeljstvom je nešto bolji nego u grupi depresija nepovezanih sa roditeljstvom. Konkretnije, zadovoljstvo i doživljaj zajedništva bili su bolji u grupi depresija povezanih sa roditeljstvom, dok u proceni konsenzusa sa partnerom i međusobne razmene nije bilo razlika između grupa. Kada je u pitanju procena odnosa sa roditeljima u detinjstvu (pre 16. godine) dobijeni rezultati ukazuju da pacijentkinje čija je depresija povezana sa roditeljstvom odnos sa majkom opažaju kao manje zaštitnički, dok oca opažaju kao više brižnog u odnosu na pacijentkinje čija depresija nije povezana sa roditeljstvom. Zaključak: Rezultati našeg istraživanja ukazuju da ne postoje velike razlike po ispitivanim varijablama između žena koje iskuse depresiju u periodu roditeljstva i žena koje iskuse depresiju u periodu nevezanim za roditeljstvo što je u skladu sa nalazima mnogobrojnih studija.

Research studies indicate that apart from personality dimensions and styles of early parent-child ties marital disharmonious relationships may be risk factors for the development of depression associated to parenting. It is evident from clinical practice that an increasing number of couples seek family therapy in the period of transition to parenting, but also women who need medical treatment during the period of pregnancy and puerperium. This trend has opened numerous etiological, clinical and prognostic questions and dilemmas that will be the subject of the present research. The objectives of this research were to determine the connections between basic personality dimensions, patterns of emotional attachments in primary family and perceptions of the quality of partner relationships with depression associated with childbirth. The following instruments were used: Beck’s Depression Inventory (Beck et al, 1961) was used to measure self-assessment of the level of depression symptoms, NEO-PI-R (Costa and McCrae, 1992) self-descriptive questionnaire for measuring five basic personality dimensions: Neuroticism, Extraversion, Openness, Cooperativeness and Conscientiousness. The inventory of parental bonding (Parker, Tupling and Brown, 1979) was used to measure the styles of parenting by patients’ retrospective assessment; the Dyadic Adjustment Assessment Scale (Graham Spanier, 1974) is the questionnaire for the assessment of adjustment in partner relationship as one of the aspects of the quality of marital relationship. Results: Based on the t-test no difference was determined between the two groups of female participantes according to any of personality factor. Based on the analyses of perception of partner relationships, the perception of partner relationships in the group of depressions associated with parenting is slightly better than among the group of depressions that are not associated with parenting. To be more specific, the satisfaction and perception of togetherness is better in the group of postpartum depressions, while according to the assessment of the consensus with the partner and mutual exchange there is no difference between the groups. As far as the assessment of parent-child relations is concerned (prior the age of 16) the obtained results indicate that the group of female patients with postpartum depression perceive their relationships with their mothers as less protective, while the patients whose depression is not associated with parenting perceive their fathers as more attentive. Conclusion: The results of our research indicate that there are no major differences among the studied variables between women who experience depression in the period of parenting and women who experience depression during a period in life not associated with parenting, which is in conformity with findings of numerous studies.

Korelacija bioloških markera sa odgovorom na preoperativnu radioterapiju lokalno odmaklog neinflamatornog karcinoma dojke

Correlation of biological markers with response to preoperative radiotherapy in locally advanced noninflamatory breast cancer

terapiji lokalno odmaklog karcinoma dojke (LOKD) preoperativna radioterapija (PRT) je u današnje vreme indikovana nakon primarne (neoadjuvantne) hemioterapije (PHT) u slučaju da nije postignuta resektabilnost tumora. Pre uvodjenja neoadjuvantne hemioterapije, PRT se mnogo češće koristila kao jedini neoadjuvantni pristup za inicijalno inoperabilne tumore, u cilju smanjenja tumorskog volumena i omogućavanja radikalne hirurgije. Cilj ove analize je evaluacija tumorskog odgovora i dugoročnog ishoda bolesti kod pacijenata tretiranih samo PRT, bez uticaja sistemske terapije, i procena povezanosti bioloških markera sa odgovorom na PRT. Metod: U periodu od 1997-2000.godine 134 bolesnica sa neinflamatornim LOKD stadijuma IIIA i IIIB tretirano je preoperativnom RT. Tumorska doza je bila 45 Gy u 15 frakcija (3 Gy po frakciji) naizmenično svakog drugog dana na regiju dojke i regionalnih limfatika u toku 6 nedelja. Šest nedelja po završenoj RT, učinjena je radikalna mastektomija kod svih bolesnica i potom primenjena adjuvantna terapija (hemioterapija i/ili hormonska terapija) po tadašnjem protokolu. Ishod bolesti je procenjivan na osnovu ukupnog preživljavanja (OS) i preživljavanja bez znakova bolesti (DFS). Krive preživljavanja (OS i DFS) su procenjivane korišćenjem Kaplan-Meier metode i univarijantne statističke analize korišćenjem Log-Rank testa u cilju procene razlike izmedju analiziranih grupa. Status hormonskih receptora ER i PgR, HER-2 status i Ki-67 su analizirani imunohistohemijskim metodama na uzorku biopsiranog tumora i uzorku na mastektomiji. Merenje genske ekspresije vršeno je iz parafinskih uzoraka tumorskog tkiva Microarray analizom. Rezultati: Medijana praćenja iznosila je 74 meseca (ranga 4-216). Klinički odgovor tumora na PRT zabeležen je kod 77.6% bolesnica. Klinički kompletan odgovor tumora (cCR) postignut je kod 21.6% bolesnica, dok je patohistološki kompletan odgovor (pCR) u dojci registrovan kod 15% bolesnica. Od toga 10/134 (7.5%) je ostvario totalni pCR (bez invazivnog tumora u dojci i bez pozitivnih limfnih čvorova u aksili). Petogodišnje i l0- godišnje OS je bilo 55.1% i 37.8%, dok je 5-godišnje i 10-godišnje DFS bilo 39.2% i 27%. Bolesnice koje su postigle cCR su imale statistički duže OS u poredjenju sa onima sa cPR i cSD (Log-Rank test, p=0.038). Slično je i DFS bolesnica sa cCR bilo duže u odnosu na cPR i cSD, mada razlika nije bila statistčki značajna. Analizom bioloških markera pokazano je da pacijenti sa luminal A tumorima imaju bolje preživljavanje u odnosu na ostale podtipove, dok trostruko negativni tumori imaju najbolji odgovor na PRT (40% pCR i pNCR). Analiza genske ekspresije primarnog tumora je pokazala da su tri gena (APOA1, MAP3K4 i MMPM) značajno različito eksprimirana izmedju RT-rezistentnih i RT-responzivnih tumora. Zaključak: Naši rezultai su pokazali da lokalna kontrola pacijenata sa LOKD tretiranih preoperativnom RT i radikalnom mastektomijom je komparabilna sa rezultatima prikazanim u literaturi. Kompletan patohistološki odgovor (pCR) na PRT izdvaja grupu bolesnica koje naginju ka boljem OS i DFS.

In the treatment of locally advanced breast cancer (LABC) preoperative radiotherapy (PRT) today is indicated after primary (neoadjuvant) chemotherapy (PCT) if resectability of tumor was not achieved. Before the introduction of PCT in treatment strategy, PRT was more frequently used as the sole neoadjuvant approach for initially inoperable tumors, in order to reduce tumor volume and reach radical surgery. The purpose of this analysis was to evaluate the tumor response and long-term outcome at patients treated with only PRT, without influence of systemic therapy, and to assess the relationship of biological markers with response to PRT. Method: Between 1997 and 2000, 134 patients with non-inflammatory LABC stage IIIA and IIIB were treated with PRT. The tumor dose was 45 Gy in 15 fractions (3 Gy per fraction) every second day to the breast and to regional lymph nodes over 6 weeks. Radical mastectomy was performed 6 weeks after PRT to all patients and adjuvant systemic therapy was administered as per protocol. The measure of disease outcome were overall survival (OS) and disease-free survival (DFS). Survival and DFS curves were estimated using the Kaplan- Meier method and univariate statistical analysis by Log rank test was used to assess the difference in time to event (OS/DFS) between the analyzed groups. The hormone receptor status of ER and PgR, HER-2 status and Ki-67 were assessed by immunohistochemistry on the biopsy and mastectomy specimens. Gene expression profiles were established using micro-array analysis in a formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE) tumor samples. Results: Median follow-up was 74 months (range 4-216 months). An objective clinical tumor response after preoperative RT was observed in 77.6% of patients. Clinical complete tumor response (cCR) was achieved in 21.6% of patients. Pathological CR in the breast was achieved in 15% of patients. Among them 10/134 (7.5%) had total pCR (no invasive tumor in breast associated with no involved regional axillary lymph nodes. The 5 and 10-year OS were 55.1% and 37.8% respectively. The 5 and 10-year DFS were 39.2% and 27% respectively. Patients who achieved cCR had significantly longer OS in comparison with patients achieving cPR and cSD. Similarly, DFS of patients in cCR group was longer compered to patients with cPR and cSD, although it did not reach statistical significance. Analysis of biological markers has shown that patients with luminal A tumors had better OS than other subtypes, but triple- negative breast cancers (TNBC) had the best response to PRT (40% of pCR and pNCR). Gene expression analysis of primary tumor has shown that three genes (APOA1, MAP3K4 and MMPM) were significantly differentially expressed between RT-resistant and RT-responsive tumors. Conclusion: Our results showed that local control in LABC patients achieved by primary PRT, followed by radical mastectomy was comparable with the results reported in literature. Complete pathologic response to PRT identified a subgroup of patents with a trend toward better DFS and OS.

Značaj mandibulohioidne distance i odnosa hiomentalne distance kao prediktora otežane intubacije u različitim granama hirurgije

Significance of mandibulohyoid distance and hyomental distance ratio in predicting difficult intubation in different surgical specialties

Uvod: Preoperativna procena anatomskih parametara i kliničkih faktora je važna u otkrivanju pacijenata sa povišenim rizikom za otežanu endotrahealnu intubaciju (OEI). Odnos hiomentalne distance (Hyomental Distance Ratio - HMDR) je odnos između hiomentalne distance – HMD (rastojanje od hioidne kosti do vrha brade) u položaju maksimalne ekstenzije vrata (HMDe) i u neutralnom položaju vrata (HMDn). Mandibulohioidna distanca (MHD) je vertikalno rastojanje od gornje ivice hioidne kosti do ravni donje ivice mandibule u neutralnom položaju vrata. U radu je ispitivana prediktivna vrednost, senzitivnost i specifičnost različitih prediktora OEI, sa posebnim osvrtom na HMDR, hiomentalnu distancu i mandibulohioidnu distancu. Takođe, ispitivano je postojanje eventualnih razlika u senzitivnosti i specifičnosti HMDR i drugih prediktora OEI u zavisnosti od grane hirurgije. Osnovna hipoteza istraživanja bila je da vrednost HMDR manja ili jednaka 1.2 i mandibulohioidna distanca predstavljaju značajne prediktore otežane endotrahealne intubacije u svim granama hirurgije. Metodologija: Istraživanje je obuhvatilo 262 pacijenta koji su podvrgnuti elektivnim hirurškim intervencijama u Kliničkom Centru Srbije (KCS) u periodu od aprila 2011. godine do aprila 2012. godine, a operisani su na Klinikama za urologiju, abdominalnu hirurgiju, ginekologiju, endokrinu hirurgiju i otorinolaringologiju. Pored HMDR, MHD, HMDe i HMDn ispitivani su Mallampati skor i Indeks telesne mase (Body Mass Index - BMI). Kao pokazatelj OEI ispitivane su vrednosti HMDe<5.3 cm, HMDn≤5.5 cm, MHD<2.0 cm, MHD>3.5 cm i HMDR≤1.2. Osnovni ishodi koji su praćeni su: učestalost otežane vizuelizacije larinksa i OEI. Procena postojanja otežane vizuelizacije larinksa i OEI je vršena na osnovu klasifikacije Kormaka i Lihena (Cormack, Lehane) čiji stepeni III i IV su prediktori OEI. Rezultati: Otežana intubacija bila je prisutna kod 13 pacijenata (5%). U pogledu učestalosti OEI nije bilo statistički značajne razlike u odnosu na pol, starost i BMI. Takođe nije bilo statistički značajne razlike među grupama sa OEI i bez OEI u pogledu MHD i HMDn, dok su faktori Mallampati grupa, HMDe i HMDR pokazali statističku značajnost. U istraživanju HMDR se izdvojio kao najbolji prediktor OEI. Njegova senzitivnost je bila 95.6%, a specifičnost 69.2%. U poređenju sa HMDe (senzitivnost 75.9%, specifičnost 61.5%), i Mallampati skorom (senzitivnost 6.4%, specifičnost 61.5%), HMDR zauzima najveću površinu ispod (ROC) krive senzitivnosti i specifičnosti, pa se taj prediktor izdvojio kao nezavisan, odnosno najsnažniji. Razlike koje su se ispoljile u prediktivnoj vrednosti HMDR u grupi pacijenata endokrine hirurgije u odnosu na ostale grane hirurgije i sve druge pacijente mogle bi se objasniti specifičnošću te grane hirurgije. Mandibulohioidna distanca nije se pokazala kao statistički značajan prediktor pojave otežane intubacije u različitim granama hirurgije. Zaključak: Odnos hiomentalne distance (HMDR) se može koristiti u svakodnevnom radu anesteziologa jer su njegove vrednosti manje od 1,2 pouzdan prediktor OEI.

Background: Provision and maintenance of the airway is one of the basic postulates in the work of anaesthesiologists being an integral part of the everyday work in operating rooms and intensive care units. The Hyomental Distance Ratio (HMDR) is the ratio between the Hyomental Distance (HMD) (the distance between the hyoid bone and the tip of the chin) at the extreme of head extension (HMDe) and the one in the neutral position (HMDn). The vertical distance between the mandible and the hyoid bone (mandibulohyoid distance- MHD) was measured in the neutral position of the head. The objective of the paper is to examine the predictive value, sensitivity and specificity of HMDe, MHD, HMDn and HMDR in predicting difficult endotracheal intubation (DEI) in different surgical specialties. Methods: A prospective study included 262 patients that underwent elective surgical operations at the Clinical Centre of Serbia in the period from April 2011 to April 2012. The patients underwent surgical operations at the Urology Clinic, Abdominal Surgery Clinic, Gynaecology Clinic, Endocrine Surgery Clinic and the Otorhinolaryngology Clinic. The following parameters were observed as possible predictors of DEI: HMDR, MHD, HMDe, HMDn, Mallampati score and Body Mass Index (BMI). The cut-off points for the DI predictors were: HMDe<5.3 cm, HMDn≤5.5 cm, MHD<2.0cm, MHD>3.5cm and HMDR≤1.2. The basic criteria that were observed were as follows: frequency of difficult visualisation of the larynx and DEI. The assessment that DEI existed was made by the anaesthesiologist while doing laryngoscopy by applying the Cormack-Lehane classification. Results: Difficult intubation was present in 13 patients (5 %). As for the frequency of DEI no considerable statistical difference was recorded concerning the sex, age and BMI of the patients. Also, concerning HMDn and MHD no considerable difference was recorded between the groups with and without DEI, while as for the Mallampati score, HMDe and HMDR a considerable statistical difference was recorded. Our research indicated HMDR as the best predictor of DEI. Its sensitivity was 95.6%, while its specificity was 69.2%. The Hyomental Distance Ratio (HMDR) covers the greatest area under the ROC curve of sensitivity and specificity. Therefore, it stood out as an autonomous, i.e. the most powerful predictor of difficult intubation. The results of our investigation showed the reliability of the Mallampati score in predicting DEI, while HMDR and HMDe stood out as the latest predictors of DEI. MHD and other predictors proved to be statistically insignificant. It is interesting that the value of the hyomental distance which was measured at the head extension position during intubation (HMDe at the extreme of head extension) as well as the value of HMDR proved to be reliable predictors of DEI. Conclusion: HMDR can be used in the everyday work of anaesthesiologists because its values which are less than 1.2 are a reliable predictor of DEI.

Dimenzije ličnosti po Ajzenk-u i nivo zrelosti žena koje se bave prostitucijom

Eysenckʼs dimensions of personality and level of maturity of women engaged in prostitution

Uvod:Prostitucija je iznajmljivanje, za novac ili neku drugu korist, svoga tela drugim licima da na njemu zadovoljavaju polni nagon. Prostitucija je još uvek najneobradjenija tema sa psihopatološkog aspekta, a o psihološkim uzrocima postojanja prostitucije se do skoro, uglavnom, posredno zaključivalo. Ciljevi: Istraživanje je imalo dva cilja. Prvi se odnosio na utvrdjivanje zrelosti psiholoških mehanizama odbrane kod žena koje se bave prostitucijom. Drugi cilj je bio utvrdjivanje prisustva/odsustva psihopatologije kod žena koje se bave prostitucijom, prema mernim kvalitetima Ajzenkovog upitnika. Metod: U istraživanju je ispitana grupa od 50 žena koje se bave prostitucijom u Srbiji. Sve ispitanice su pripadale starosnom okviru od 18 do 40 godina. Sve su bile bez psihijatrijskih obolenja, teških somatskih i neuroloških obolenja i mentalne retardacije i najmanje su, u momentu ispitivanja, pet godina boravile u Beogradu. Grupa je formirana i ispitivana u prostorijama “Gradskog Sekretarijata Unutrašnjih Poslova” grada Beograda, a nakon obavljanja racija, tj.zakonom regulisanih akcija privodjenja prostitutki od strane pripadnika službe javnog reda i mira grada Beograda. U istraživanju su korišćeni semikvantitativniintervju, standardni psihijatrijski intervju, a zatim upitnici samoprocene koji su uključivali sledeće instrumente: DSQ- Defence Style Questionnaire (Bondov upitnik procene odbrambenih stilova) i EPQ – Eysenck’s Personality Questionnaire (Ajzenkov test ličnosti).U delu istraživanja u kome se procenjivala zrelost odbrambenih stilova ispitanica, u okviru svakog od stilova koji reprezentuje odredjeni nivo zrelosti je grupa žena koje se bave prostitucijom komparirana sa četiri grupe subjekata različitih kategorija mentalnog zdravlja (DSQ- standardni skorovi merenja mentalnog zdravlja). Za statističku obradu podataka korišćen je program Statistical Package for Social Sciencies (SPSS/PC). U analizi podataka korišćene su odgovarajuće parametarske i neparametarske metode inferencijalne statistike. T-testom je iznadjena značajnost razlike dobijenih skorova uzorka ispitanica u odnosu na standardizovane vrednosti skorova. U tezi smo fenomen prostitucije ibioetički sagledavali, najpre napravivši pregled interdisciplinarnih stavova o njoj,a zatimtome dodajući i naš stav, proizišao kako neposredno iz rezultata našeg istraživanja tako ikroz širi moralni aspekt sagledavajući prostituciju kao psihijatrijsku situaciju. Rezultati:Ispitanicesu pripadale uličnim i agencijskim prostitutkama. Prosek starosnih godina ispitanih žena bio je 24,52. Najviše ih je pripadalo pravoslavnoj veroispovesti (78%) inije bilo u bračnom statusu (74%).Najveći broj ispitanica je završilo samo osnovnu školu (50%) i bilo nezaposleno (90%). Utvrdili smo prisustvo psihopatologije prema mernim karakteristikama Ajzenkovog instrumenta (EPQ), kod žena koje se bave prostitucijom. Ličnost prostitutki karakteriše specifični složaj dimenzija u vidu: ekstremno visokog psihoticizma (9/10), visokog neuroticizma (7/10) i umereno izražene ektroverzije (5/10). Rezultati našeg istraživanja su pokazali da ne postoji statistički značajna razlika (p=0,0865>0,05) izmedju prostitutki i General Psychiatric Patients, kao niizmedju prostitutki i Borderline Personality Disordered Patients (p=0,8931>0,05) u korišćenju odbrambenog stila maladaptivne akcije (maladaptive action-MA),čije se odbrane- reprezenti nalaze na krajnje negativnom polu kontinuuma zrelosti. Zaključak:Označavajući prostituciju kao novu medicinsku situaciju cilj nam je da naglasimo, najpre, neophodnost razumevanja ličnosti prostitutke, a u cilju svrsishodnog razumevanja celokupnog fenomena prostitucije i njegovih unutarnjih, biopsihosocijalnih zakonitosti. Odmah potom i da naglasimo da nema adekvatnog odgovora na prostituciju bez psihijatra kao neotudjivog dela multidisciplinarnog tima, kompaktnog u svoj svojoj raznorodnosti, koji bi se komplementarno i sinergijski bavio psihičkim, fizičkim i socijalnim zdravljem žena koje se bave prostitucijom. Verujemo da bi osnivanje multidisciplinarnih savetnih centara, bilo odvojeno ili u sklopu zdravstvenih/penalnih ustanova, bio adekvatan način za obezbedjivanje mesta za sprovodjenje interventnog i/ili kontinuiranog (psiho)farmakološkog, psihološko- psihijatrijskog, somato-medicinskog i (re)socijalizacijskog procesa u radu sa prostitutkama. U cilju pokušaja kontrole i smanjenjakako pojedinačnog tako i društvenog rizika i štete od prostitucije, kao jedan od metoda predlažemopeer- edukaciju.

Introduction: Prostitution is renting, for money or other benefits, one’s own body to others to satisfy their sex drive. Prostitution is still the most under-researched topic from the psychopathological aspect and the psychological causes of the existence of prostitution have been, until recently, mostly indirectly concluded. Objectives: The research had two objectives. The first concerned the determination of the maturity of psychological defense mechanisms in women engaged in prostitution. The second objective was to determine the presence/absence of psychopathology in women engaged in prostitution, according to measuring qualities of the Eysenck Personality Questionnaire. Method: The study examined a group of 50 women engaged in prostitution in Serbia. All subjects belonged to the age range of 18 to 40. All had no psychiatric disorders, severe somatic, neurological diseases and mental retardation and at least at the time of testing, they had resided in Belgrade for five years. The group was formed and examined in the premises of the“Municipal Secretariat of Internal Affairs“ of the City of Belgrade, after conducted raids, i.e. law regulated actions of taking in prostitutes by members of the Department of Public Order of the City of Belgrade. The study used semi-structured interviews, standard psychiatric interviews, and questionnaires that included the following instruments: DSQ - Defense Style Questionnaire (Bond’s Defense Styles Questionnaire) and EPQ - Eysenck Personality Questionnaire. In the part of research work which estimated maturity of defense styles of the subjects, within each of the styles that represented a certain level of maturity, there was a group of women engaged in prostitution compared with four groups of subjects of different categories of mental health (DSQ - standard measurement scores of mental health). For statistical analysis we used the programme Statistical Package for Social Sciencies (SPSS/PC). In analysing the data, the relevant parametric and nonparametric methods of inferential statistics were used. T-test was used to find out the significance of difference of the scores obtained in a sample of subjects in relation to the standardised values of scores. In the thesis, we have also perceived the phenomenon of prostitution bioethically, first by making an interdisciplinary overview of attitudes about it and then adding also our attitude, that stemmed both from the results of our research and through a broader moral aspect of looking at prostitution as a psychiatric situation. Results: The subjects belonged to street and agency prostitutes. The average age of women surveyed was 24.52. Most of them were Orthodox Christians (78%) and were not married (74%). Most subjects finished only elementary school (50%) and were unemployed (90%). We found the presence of psychopathology by trait measuring instrument (EPQ) in women engaged in prostitution. Personality of prostitutes is characterised by a specific dimensions stack in the form of: extremely high psychoticism (9/10), high neuroticism (7/10) and moderate extroversions (5/10). The results of our study showed that there was no statistically significant difference (p=0.0865>0.05) between prostitutes and General Psychiatric Patients, as well as between prostitutes and Borderline Personality Disordered Patients (p=0.8931>0.05) in the use of maladaptive defense style action (maladaptive action-MA), defense- representatives of which were in the extremely negative pole of a continuum of maturity. Conclusion: By marking prostitution a new medical situation we aim to emphasise, firstly, the necessity of understanding the personality of a prostitute, with the view to meaningful understanding of the whole phenomenon of prostitution and its interior, biopsychosocial principles. Secondly, we aim to emphasise that there is no adequate response to prostitution without a psychiatrist as an inalienable part of the multidisciplinary team, compact in all its heterogeneity, which would in a complementary and synergistic way deal with mental, physical and social health of women engaged in prostitution. We believe that the establishment of multidisciplinary counselling centres, either separate or as part of a health/penal institution, would be an adequate way for providing facilities for the implementation of the intervention and/or continuous (psycho)- pharmacological, psychological, psychiatric, somato-medical and (re)socialisation processes in the work with prostitutes. In applying such an attempt of control and reduction of individual as much as social risks and damages of prostitution, as one of the methods we suggest peer-education.