Constructability in the Bridge Design Process, HR-320, 1991

In the United States many bridge structures have been designed without consideration for their unique construction problems. Many problems could have been avoided if construction knowledge and experience was utilized in the design process. A systematic process is needed to create and capture construction knowledge for use in the design process. This study was conducted to develop a system to capture construction considerations from field people and incorporate it into a knowledge-base for use by the bridge designers. This report presents the results of this study. As a part of this study a microcomputer-based constructability system has been developed. The system is a user-friendly microcomputer database which codifies construction knowledge, provides easy access to specifications, and provides simple design computation checks for the designer. A structure for the final database was developed and used in the prototype system. A process for collecting, developing and maintaining the database is presented and explained. The study involved a constructability survey, interviews with designers and constructors, and visits to construction sites to collect constuctability concepts. The report describes the development of the constructability system and addresses the future needs for the Iowa Department of Transportation to make the system operational. A user's manual for the system is included along with the report.

Combination of bevacizumab and 2-weekly pegylated liposomal doxorubicin as first-line therapy for locally recurrent or metastatic breast cancer. A multicenter, single-arm phase II trial (SAKK 24/06).

BACKGROUND: Pegylated liposomal doxorubicin (PLD) and bevacizumab are active agents in the treatment of metastatic breast cancer (MBC). We carried out a multicenter, single-arm phase II trial to evaluate the toxicity and efficacy of PLD and bevacizumab as first-line treatment in MBC patients. METHODS: Bevacizumab (10 mg/kg) and PLD (20 mg/m(2)) were infused on days 1 and 15 of a 4-week cycle for a maximum of six cycles. Thereafter, bevacizumab monotherapy was continued at the same dose until progression or toxicity. The primary objective was safety and tolerability, and the secondary objective was to evaluate efficacy of the combination. RESULTS: Thirty-nine of 43 patients were assessable for the primary end point. Eighteen of 39 patients (46%, 95% confidence interval 30% to 63%) had a grade 3 toxicity. Sixteen (41%) had grade 3 palmar-plantar erythrodysesthesia, one had grade 3 mucositis, and one severe cardiotoxicity. Secondary end point of overall response rate among 43 assessable patients was 21%. CONCLUSIONS: In this nonrandomized single-arm trial, the combination of bimonthly PLD and bevacizumab in locally recurrent and MBC patients demonstrated higher than anticipated toxicity while exhibiting only modest activity. Based on these results, we would not consider this combination for further investigation in this setting.

Identification and characterization of novel classes of macrophage migration inhibitory factor (MIF) inhibitors with distinct mechanisms of action.

Macrophage migration inhibitory factor (MIF), a proinflammatory cytokine, is considered an attractive therapeutic target in multiple inflammatory and autoimmune disorders. In addition to its known biologic activities, MIF can also function as a tautomerase. Several small molecules have been reported to be effective inhibitors of MIF tautomerase activity in vitro. Herein we employed a robust activity-based assay to identify different classes of novel inhibitors of the catalytic and biological activities of MIF. Several novel chemical classes of inhibitors of the catalytic activity of MIF with IC(50) values in the range of 0.2-15.5 microm were identified and validated. The interaction site and mechanism of action of these inhibitors were defined using structure-activity studies and a battery of biochemical and biophysical methods. MIF inhibitors emerging from these studies could be divided into three categories based on their mechanism of action: 1) molecules that covalently modify the catalytic site at the N-terminal proline residue, Pro(1); 2) a novel class of catalytic site inhibitors; and finally 3) molecules that disrupt the trimeric structure of MIF. Importantly, all inhibitors demonstrated total inhibition of MIF-mediated glucocorticoid overriding and AKT phosphorylation, whereas ebselen, a trimer-disrupting inhibitor, additionally acted as a potent hyperagonist in MIF-mediated chemotactic migration. The identification of biologically active compounds with known toxicity, pharmacokinetic properties, and biological activities in vivo should accelerate the development of clinically relevant MIF inhibitors. Furthermore, the diversity of chemical structures and mechanisms of action of our inhibitors makes them ideal mechanistic probes for elucidating the structure-function relationships of MIF and to further determine the role of the oligomerization state and catalytic activity of MIF in regulating the function(s) of MIF in health and disease.

FiltekTM Silorane and FiltekTM Supreme XT resins: tissue reaction after subcutaneous implantation in isogenic mice

The aim of this study was to evaluate the tissue compatibility of a silorane-based resin system (FiltekTM Silorane) and a methacrylatebased nanoparticle resin (FiltekTM Supreme XT) after implantation in the subcutaneous connective tissue of isogenic mice. One hundred and thirty five male isogenic BALB/c mice were randomly assigned to 12 experimental and 3 control groups, according to the implanted material and the experimental period of 7, 21 and 63 days. At the end of each period, the animals were killed and the tubes with the surrounding tissues were removed and processed for microscopic analysis. Samples were subjected to a descriptive and a semi-quantitative analyses using a 4-point scoring system (0-3) to evaluate the collagen fiber formation and inflammatory infiltrate. Data were statistically analyzed using the Kruskal Wallis test (a=0.05). The results showed that there was no significant difference between the experimental and control groups considering the three evaluation periods (p>0.05). The silorane-based and the methacrylate-based nanoparticle resins presented similar tissue response to that of the empty tube (control group) after subcutaneous implantation in isogenic mice.

Evaluation of Steel Bridges, Volumes I & II, TR-493, 2007

This report is divided into two volumes. This volume (Volume I) summarizes a structural health monitoring (SHM) system that was developed for the Iowa DOT to remotely and continuously monitor fatigue critical bridges (FCB) to aid in the detection of crack formation. The developed FCB SHM system enables bridge owners to remotely monitor FCB for gradual or sudden damage formation. The SHM system utilizes fiber bragg grating (FBG) fiber optic sensors (FOSs) to measure strains at critical locations. The strain-based SHM system is trained with measured performance data to identify typical bridge response when subjected to ambient traffic loads, and that knowledge is used to evaluate newly collected data. At specified intervals, the SHM system autonomously generates evaluation reports that summarize the current behavior of the bridge. The evaluation reports are collected and distributed to the bridge owner for interpretation and decision making. Volume II summarizes the development and demonstration of an autonomous, continuous SHM system that can be used to monitor typical girder bridges. The developed SHM system can be grouped into two main categories: an office component and a field component. The office component is a structural analysis software program that can be used to generate thresholds which are used for identifying isolated events. The field component includes hardware and field monitoring software which performs data processing and evaluation. The hardware system consists of sensors, data acquisition equipment, and a communication system backbone. The field monitoring software has been developed such that, once started, it will operate autonomously with minimal user interaction. In general, the SHM system features two key uses. First, the system can be integrated into an active bridge management system that tracks usage and structural changes. Second, the system helps owners to identify damage and deterioration.

Com ha de ser una activitat científica efectiva basada en l'experimentació i l'estudi de l'entorn proper? Estudi de casos i proposta de criteris a tenir en compte en el disseny d’activitats científiques escolars en l’entorn

Actualment moltes fonts d'informació ens descriuen i argumenten com han de ser les activitats científiques a l'escola per garantir l'aprenentatge significatiu de l'alumnat, i d'altres estudis ens mostren com han de ser les activitats escolars en l'entorn; però no hi ha estudis que ens descriguin i argumentin com han de ser les activitats científiques escolars basades en l'experimentació i l'estudi de l'entorn proper. Així doncs, aquesta investigació s'endinsa per solucionar un problema actual que és: com ha de ser una bona activitat científica escolar basada en l'experimentació i l'estudi de l'entorn proper? En resposta a això, aquest treball es basa en una investigació avaluativa que analitza diversos projectes de ciències basats en l'entorn a partir de l'observació d'uns criteris específics elaborats, per una banda a partir de les idees d'experts sobre com ha de ser una bona activitat científica i com ha de ser una activitat escolar d'entorn efectiva; i per altra banda a partir de les idees extretes de les entrevistes fetes a mestres promotores de projectes científics escolars innovadors centrats i duts a terme en l'entorn proper.

Field Testing of Abrasive Delivery Systems in Winter Maintenance, TR-458, 2009

The key goals in winter maintenance operations are preserving the safety and mobility of the traveling public. To do this, it is in general necessary to try to increase the friction of the road surface above the typical friction levels found on a snow or ice covered roadway. Because of prior work on the performance of abrasives (discussed in greater detail in chapter 2) a key concern when using abrasives has become how to ensure the greatest increase in pavement friction when using abrasives for the longest period of time. There are a number of ways in which the usage of abrasives can be optimized, and these methods are discussed and compared in this report. In addition, results of an Iowa DOT test of zero-velocity spreaders are presented. Additionally in this study the results of field studies conducted in Johnson County Iowa on the road surface friction of pavements treated with abrasive applications using different modes of delivery are presented. The experiments were not able to determine any significant difference in material placement performance between a standard delivery system and a chute based delivery system. The report makes a number of recommendations based upon the reviews and the experiments.

A treatment planning method for sequentially combining radiopharmaceutical therapy and external radiation therapy.

PURPOSE: Effective cancer treatment generally requires combination therapy. The combination of external beam therapy (XRT) with radiopharmaceutical therapy (RPT) requires accurate three-dimensional dose calculations to avoid toxicity and evaluate efficacy. We have developed and tested a treatment planning method, using the patient-specific three-dimensional dosimetry package 3D-RD, for sequentially combined RPT/XRT therapy designed to limit toxicity to organs at risk. METHODS AND MATERIALS: The biologic effective dose (BED) was used to translate voxelized RPT absorbed dose (D(RPT)) values into a normalized total dose (or equivalent 2-Gy-fraction XRT absorbed dose), NTD(RPT) map. The BED was calculated numerically using an algorithmic approach, which enabled a more accurate calculation of BED and NTD(RPT). A treatment plan from the combined Samarium-153 and external beam was designed that would deliver a tumoricidal dose while delivering no more than 50 Gy of NTD(sum) to the spinal cord of a patient with a paraspinal tumor. RESULTS: The average voxel NTD(RPT) to tumor from RPT was 22.6 Gy (range, 1-85 Gy); the maximum spinal cord voxel NTD(RPT) from RPT was 6.8 Gy. The combined therapy NTD(sum) to tumor was 71.5 Gy (range, 40-135 Gy) for a maximum voxel spinal cord NTD(sum) equal to the maximum tolerated dose of 50 Gy. CONCLUSIONS: A method that enables real-time treatment planning of combined RPT-XRT has been developed. By implementing a more generalized conversion between the dose values from the two modalities and an activity-based treatment of partial volume effects, the reliability of combination therapy treatment planning has been expanded.

Relationships between users, resources and services in learning object repositories

In this paper we describe a proposal for defining the relationships between resources, users and services in a digital repository. Nowadays, virtual learning environments are widely used but digital repositories are not fully integrated yet into the learning process. Our final goal is to provide final users with recommendation systems and reputation schemes that help them to build a true learning community around the institutional repository, taking into account their educational context (i.e. the courses they are enrolled into) and their activity (i.e. system usage by their classmates and teachers). In order to do so, we extend the basic resource concept in a traditional digital repository by adding all the educational context and other elements from end-users' profiles, thus bridging users, resources and services, and shifting from a library-centered paradigm to a learning-centered one.

Ydinvoimalaitoksen tuotannon ylläpitoprosessin suorituskyvyn mittaaminen

Kilpailun kiristyminen on pakottanut ydinvoimalaitoksia parantamaan tehokkuuttaan etsimällä uusia toimintatapoja. Heräte työn teettämiseen syntyi tutkimuksen case-kohteen Loviisan voimalaitoksen kiinnostuksesta Balanced Scorecard (BSC) -johtamisjärjestelmää,sen käyttöönoton mahdollisia vaikutuksia sekä BSC:n ja prosessiajattelun yhdistämistä kohtaan. Tutkimuksen tavoitteena on rakentaa Loviisan voima-laitoksen tuotannon ylläpitoprosessille BSC-mittaristo. Tämä edellyttää selvitystä siitä, mitä erityispiirteitä ydinvoimalaitoksiin liittyy strategisen suorituskyvyn mittaamisen kohteena. Lisäksi tavoitteena on selvittää, mikä tulisi prosessikohtaisten tuloskorttien rooli olla Loviisan voimalaitoksen BSC-järjestelmässä. Tavoitteenaon myös muodostaa suositus toimintamallista, jolla BSC voitaisiin ottaa käyttöön Loviisan voimalaitoksella, sekä selvittää, mitä vaikutuksia käyttöönotolla voiolla. Ydinvoimalaitoksen erityispiirteitä ovat muutokset toimintaympäristössä, viranomais-valvonta, toiminnan pitkäjänteisyys, laaja osaamis- ja tietotarve sekä turvallisuuden ja tiettyjen sidosryhmäsuhteiden merkityksen korostuminen. Johtuen erityispiirteistä Kaplanin ja Nortonin alkuperäistä asiakasnäkökulmaa muutetaan kattamaan sidosryhmät laajemmin. Tuotannon ylläpitoprosessin tuloskortissa vähiten painottuva näkö-kulma on henkilöstön ja uudistumisen näkökulma. Osa laitostason kriittisistä menestystekijöistä todetaan prosessin kannalta epäolennaisiksi. Prosessikohtaiset tuloskortit osoittautuvat vaikeasti hyödynnettäviksi linjaorganisaation ohjaamisessa. Strategiakartta todetaan hyväksi työvälineeksi BSC:nlaadinnassa. Toivasen projektimalli arvioidaan sopivaksi välineeksi mahdolliseen BSC:n käyttöönottoon Loviisan voimalaitoksella. Henkilöstön rooli ja erityispiirteiden vaikutukset tulee kuitenkin tarkistaa ennen mallin käyttöä. BSC-järjestelmän käyttöönoton arvioidaan selkeyttävän voimalaitoksen mittaristokokonaisuutta sekä parantavan syy-seuraussuhteiden hahmottamista ja alempien tasojen tavoitteiden kytkentää laitostason tavoitteisiin.

Tuotekustannus- ja kannattavuustiedon hallinta kartonkitehtaalla

Työssä keskitytään tuotekustannus- ja kannattavuustiedon hallintaan kartonkitehtaalla. Aiemmassa kohdeympäristöön tehdyssä lopputyössä osoitettiin selkeä tarve uudelle laskentajärjestelmälle. Uuden tehdasjärjestelmän myötä uuden laskentajärjestelmän hankkiminen tuli ajankohtaiseksi, joten työssä tutkitaan muun muassa tarkennetunlaskentajärjestelmän ominaisuuksia ja paperiteollisuuden sille asettamia vaatimuksia. Työssä tutkitaan myös määriteltyjen käyttäjäryhmien tuotekustannus- ja kannattavuustietotarpeita. Tarpeita peilataan reaaliaikaiseen kustannuslaskentajärjestelmän ja tarkennetun paperiteollisuuteen suunnitellun taloudellisenohjausjärjestelmän ominaisuuksiin. Lisäksi työssä käydään yleisellä tasolla kohdeympäristön tuotekustannuslaskentaa läpi ja tarkastellaan kriittisesti sen sekänykyisten laskentajärjestelmien toimivuutta nykyisessä toimintaympäristössä teorian pohjalta sekä case-esimerkkien avulla. Työn tuloksena voidaan sanoa, että laskentajärjestelmien ja -menetelmien kehittäminen on välttämätöntä kohdeympäristössä, sillä tämän hetkiset laskentajärjestelmät ja -menetelmät ovat riittämättömiä nykyisessä toimintoympäristössä. Lisäksi nykyisen tuotekustannus- jakannattavuustiedon hallinta tuotetasolla on liian epätarkka. Työssä käsitellyt laskentajärjestelmät tyydyttäisivät yhdessä käyttäjäryhmien tietotarpeet ja lisäksi vastaisivat paperiteollisuuden erityistarpeita laskentajärjestelmien osalta.

Design of adjustable packaging line

Diplomityön tavoite oli tutkia, mitä toimintoja ja tekniikoita uusi, joustava kartonkipakkauslinja sisältää ja mitkä suuntaukset pakkausteollisuudessa tulevat olemaan tärkeitä tulevaisuudessa. Pakkauslinjan päätoimintoja tarkasteltiin nykyisten jatulevaisuuden tekniikoiden pohjalta. Erityisesti tarkasteltiin laser-sovellusten käytön mahdollisuutta pakkauslinjan eri osatoiminnoissa. Katsaus pakkausteollisuuden tulevaisuuden näkymiin luotiin kirjallisuuden ja aikaisempien tutkimusten pohjalta, minkä perusteella työssä oletetaan, että yksilölliset ja monitoimipakkaukset tulevat lisääntymään tulevaisuudessa. Eri tuotantoerien välillä olevat asetusajat tulee saada minimoitua, mutta millä keinoin joustavuus on saavutettavissa? Yksi ratkaisu pakkausten valmistamisessa on käyttää robottisolua, mikä on mahdollista luultavasti ainakin kuppimuotoisten pakkausten kohdalla. Muutenkin robotiikka on lisääntymässä pakkausteollisuudessa. Digitaalisten painotekniikoiden kehitys on mahdollistanut yksilölliset painatukset. Tulevaisuudessa painatus on mahdollista tehdä pakkauslinjan loppupäässä, jopa vasta täytön ja suljennan jälkeen. Laserleikkaus on jo nyt käytössä, mutta tulevaisuudessa myös saumaus ja perinteinen nuuttaus on mahdollista tehdä lasersovelluksia käyttäen. Kehittynyt, väyläpohjainen ohjausjärjestelmä on tulevaisuudessa välttämätön joustavassa pakkauslinjassa. Internetin välityksellä toimiva etäohjattu virheenkorjausdiagnostiikka tulee myös olemaan itsestäänselvyys tulevaisuudessa. Kustannussäästöjä voidaan saavuttaa käyttämälläpakkauslinjassa modulaarista rakennetta. Standardiosien ja standardiosajärjestelmien käyttäminen pienentää myös käyttö- ja huoltokustannuksia. Tärkeää on kuitenkin muistaa, ettei joustavuutta voida saavuttaa pelkästään yhtä ominaisuutta tai tekniikkaa hyödyntäen vaan monia menetelmiä yhdistäen. Suunniteltavan pakkauslinjan toiminta on myös hyvä varmistaa käyttäen apuna mallinnusta ja simulointia.

Hydraulimoottorilla toteutetun kääntölaitteen kehittäminen

Tässä diplomityössä suunnitellaan paralleelityyppisen harvesterinosturin kääntölaite, missä toimilaitteena käytetään hydraulimoottoria. Konevalmistajista riippuman nosturivalmistajan tarpeet huomioiden selvitetään suurelle harvesterinosturille soveltuvat kääntölaiterakenteet, joista etsitään perustelluilla valinnoilla paras. Valitusta rakenteesta kehitetään kääntö-jalustakokonaisuus, johon suunnitellaan pylväs, kallistusrunko ja suojat sekä valitaan tarvittavat käyttökomponentit. Suunnitellun konstruktion ominaisuuksia ja kustannuksia verrataan tuotannossa olevaan sylinteritekniikalla toteutettuun kääntölaitteeseen.

Höyrynkestävän eristerakenteen suunnittelu sähkökoneen staattoriin

Perinteiset sähkökoneen eristemateriaalit eivät kestä vesihöyryä. Vesihöyryä kestävä eristerakenne on tarpeen, kun tehdään hermeettinen turbogeneraattori, jossa vesihöyry virtaa ilmavälin läpi. Tällainen turbogeneraattori mahdollistaa teholtaan tavallista pienemmän biopolttoainevoimalan rakentamisen kustannustehokkaasti. Työssä tutkittiin erilaisia pyörölankakäämityn pienjännitekoneen eristemateriaaleja. Pienoismallikokein testattiin ne eristemateriaalit, joiden uskottiin kirjallisuustietojen perusteella selviytyvän vesihöyryssä. Myös perinteinen, polyesteriin pohjautuva eristerakenne testattiin. Kokeiden perusteella valittiin turbogeneraattorin staattoriin sopiva eristerakenne.

Kuvausmenetelmänvalinta ja käyttöönotto ohjelmistotuoteorganisaatiossa

Useiden pitkän kehityskaaren ohjelmistojen ylläpitäminen ja kehittäminen on vaikeaa, sillä niiden dokumentaatio on vajaata tai vanhentunutta. Tässä diplomityössä etsitään ratkaisua tällaisen ohjelmiston ja sen taustalla olevan järjestelmän kuvaukseen. Tavoitteina on tukea nykyisen ohjelmiston ylläpitoa ja uuden työvoiman perehdyttämistä. Tavoitteena on myös pohjustaa uuden korvaavan ohjelmiston suunnittelua kuvaamalla nykyiseen järjestelmään sitoutunutta sovellusalueosaamista. Työssä kehitetään kuvausmenetelmä järjestelmän kuvaamiseen hierarkkisesti laitteistotason yleiskuvauksesta ohjelmiston luokkarakenteeseen sekä toiminnallisuuteen asti. Laite- ja luokkarakennekuvaukset ovat rakenteellisia kuvauksia, joiden tehtävänä on selittää järjestelmän ja sen osien kokoonpano. Toiminnallisuudesta kertovat kuvaukset on toteutettu käyttötapauskuvauksina. Työssä keskityttiin erityisesti kohdejärjestelmän keskeisen ohjelmiston ja tietokannan kuvaamiseen. Ohjelmistosta valittiin tärkeimmät ja eniten sovellusalueen tietotaitoa sisältävät osat, joista työssä luotiin esimerkkikuvaukset. Kuvauksia on kehitettyä menetelmää hyödyntäen helppo laajentaa tarpeiden mukaan paitsi ohjelmiston muihin osiin, myös laitteiston ja järjestelmän kuvaamiseen kokonaisuudessaan syvemmin.