Kotelopuomin pään muotoilu vinoutumista ja vääntöä vastaan

Tämän työn tarkoituksena on selvittää elementtimenetelmän avulla haarukkapuomin vinoutumista ja siitä syntyvien jännitysten suuruuksia vääntökuormituksessa, kun puomi on tuettu jäykästi. Staattinen vääntökuormitus aiheutetaan puomiin sen haarukoissa vaikuttavan voimaparin avulla, jolloin vääntö ohjautuu puomiin laippojen kautta. Työn tavoitteena on selvittää haarukkapuomiin syntyvien poikittaisten taivutusjännitysten ja pitkittäisten normaalijännitysten suuruudet, kun päätylevyllä jäykistettyä puomia jäykistetään lisäksi palkin sisään poikkileikkauksen tasoon asetetulla jäykistelevyllä. Tutkimuksessa rajoitutaan neliö- ja suorakaideprofiileiden tarkasteluun.

In vivo quantification of neuro-glial metabolism and glial glutamate concentration using 1H-[13C] MRS at 14.1T.

Astrocytes have recently become a major center of interest in neurochemistry with the discoveries on their major role in brain energy metabolism. An interesting way to probe this glial contribution is given by in vivo (13) C NMR spectroscopy coupled with the infusion labeled glial-specific substrate, such as acetate. In this study, we infused alpha-chloralose anesthetized rats with [2-(13) C]acetate and followed the dynamics of the fractional enrichment (FE) in the positions C4 and C3 of glutamate and glutamine with high sensitivity, using (1) H-[(13) C] magnetic resonance spectroscopy (MRS) at 14.1T. Applying a two-compartment mathematical model to the measured time courses yielded a glial tricarboxylic acid (TCA) cycle rate (Vg ) of 0.27 ± 0.02 μmol/g/min and a glutamatergic neurotransmission rate (VNT ) of 0.15 ± 0.01 μmol/g/min. Glial oxidative ATP metabolism thus accounts for 38% of total oxidative metabolism measured by NMR. Pyruvate carboxylase (VPC ) was 0.09 ± 0.01 μmol/g/min, corresponding to 37% of the glial glutamine synthesis rate. The glial and neuronal transmitochondrial fluxes (Vx (g) and Vx (n) ) were of the same order of magnitude as the respective TCA cycle fluxes. In addition, we estimated a glial glutamate pool size of 0.6 ± 0.1 μmol/g. The effect of spectral data quality on the fluxes estimates was analyzed by Monte Carlo simulations. In this (13) C-acetate labeling study, we propose a refined two-compartment analysis of brain energy metabolism based on (13) C turnover curves of acetate, glutamate and glutamine measured with state of the art in vivo dynamic MRS at high magnetic field in rats, enabling a deeper understanding of the specific role of glial cells in brain oxidative metabolism. In addition, the robustness of the metabolic fluxes determination relative to MRS data quality was carefully studied.

Glutamine synthesis rate in the hyperammonaemic rat brain using simultaneous localized in vivo H-1 and N-15 MRS

Objectives: Glutamine synthetase is a critical step in the glutamate-glutamine cycle, the major mechanism of glutamate neurotransmission and is implicated in the mechanism of ammonia toxicity. 15N MRS is an alternative approach to 13C MRS in studying glutamate- glutamine metabolism. 15N MRS studies allow to measure an apparent glutamine synthesis rate (Vsyn) which reflects a combination of the glutamate- glutamine cycle activity (Vnt) and net glutamine accumulation. The net glutamine synthesis (Vsyn-Vnt) can be directly measured from 1H NMR. Therefore, the aim of this study was to perform in vivo localized 1H MRS interleaved with 15N MRS to directly measure the net glutamine synthesis rate and the apparent glutamine synthesis rate under 15N labeled ammonia infusion in the rat brain, respectively. Methods: 1H and 15N MRS data were acquired interleaved on a 9.4T system (Varian/Magnex Scientific) using 5 rats. 15NH4Cl solution was infused continuously into the femoral vein for up to 10 h (4.5 mmol/h/kg).1 The plasma ammonia concentration was increased to 0.95±0.08 mmol/L (Analox GM7 analyzer). 1H spectra were acquired and quantified as described previously.2 15N unlocalized and localized spectra were acquired using the sequence;3 and quantified using AMARES and an external reference method.4 The metabolic model used to analyze the total Gln and 5-15N labeled Gln time courses is shown on Figure 1A. Results: Glutamine concentration increased from 2.5±0.3 to 15±3.3 mmol/kg whereas the total glutamate concentrations remained unchanged (Figure 1B). The linear fit of the time-evolution of the total Gln from the 1H spectra gave the net synthesis flux (Vsyn-Vnt), which was 0.021± 0.006 mmol/min per g (Figure 1D). The 5-15N Gln peak (_271 ppm) was visible in the first and all subsequent scans, whereas the 2-15N Gln/Glu peak (_342 ppm) appeared after B1.5 h (Figure 1C). From the in vivo 5-15N Gln time course, Vsyn = 0.29±0.1 mmol/min per g and a plasma NH3 fractional enrichment of 71%±6% were calculated. Vnt was 0.26±0.1 mmol/min/g, obtained assuming a negligible Gln efflux.5 Vsyn and Vnt were within the range of 13C NMR measurements.6 Conclusion: The combination of 1H and 15N NMR allowed for the first time a direct and localized measurement of Vnt and apparent glutamine synthesis rate. Vnt is approximately one order of magnitude faster than the net glutamine accumulation.

Measurements of glial metabolic fluxes with C-11-acetate using positron emission and an adapted NMR-based metabolic modeling approach

Objectives: Acetate brain metabolism has the particularity to occur specifically in glial cells. Labeling studies, using acetate labeled either with 13C (NMR) or 11C (PET), are governed by the same biochemical reactions and thus follow the same mathematical principles. In this study, the objective was to adapt an NMR acetate brain metabolism model to analyse [1-11C]acetate infusion in rats. Methods: Brain acetate infusion experiments were modeled using a two-compartment model approach used in NMR.1-3 The [1-11C]acetate labeling study was done using a beta scintillator.4 The measured radioactive signal represents the time evolution of the sum of all labeled metabolites in the brain. Using a coincidence counter in parallel, an arterial input curve was measured. The 11C at position C-1 of acetate is metabolized in the first turn of the TCA cycle to the position 5 of glutamate (Figure 1A). Through the neurotransmission process, it is further transported to the position 5 of glutamine and the position 5 of neuronal glutamate. After the second turn of the TCA cycle, tracer from [1-11C]acetate (and also a part from glial [5-11C]glutamate) is transferred to glial [1-11C]glutamate and further to [1-11C]glutamine and neuronal glutamate through the neurotransmission cycle. Brain poster session: oxidative mechanisms S460 Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism (2009) 29, S455-S466 Results: The standard acetate two-pool PET model describes the system by a plasma pool and a tissue pool linked by rate constants. Experimental data are not fully described with only one tissue compartment (Figure 1B). The modified NMR model was fitted successfully to tissue time-activity curves from 6 single animals, by varying the glial mitochondrial fluxes and the neurotransmission flux Vnt. A glial composite rate constant Kgtg=Vgtg/[Ace]plasma was extracted. Considering an average acetate concentration in plasma of 1 mmol/g5 and the negligible additional amount injected, we found an average Vgtg = 0.08±0.02 (n = 6), in agreement with previous NMR measurements.1 The tissue time-activity curve is dominated by glial glutamate and later by glutamine (Figure 1B). Labeling of neuronal pools has a low influence, at least for the 20 mins of beta-probe acquisition. Based on the high diffusivity of CO2 across the blood-brain barrier; 11CO2 is not predominant in the total tissue curve, even if the brain CO2 pool is big compared with other metabolites, due to its strong dilution through unlabeled CO2 from neuronal metabolism and diffusion from plasma. Conclusion: The two-compartment model presented here is also able to fit data of positron emission experiments and to extract specific glial metabolic fluxes. 11C-labeled acetate presents an alternative for faster measurements of glial oxidative metabolism compared to NMR, potentially applicable to human PET imaging. However, to quantify the relative value of the TCA cycle flux compared to the transmitochondrial flux, the chemical sensitivity of NMR is required. PET and NMR are thus complementary.

Uuden robottisolun ohjelmointitavan mahdollisuudet pienille ja keskisuurille yrityksille

Robotin ohjelmointi on aikaa vievää ja tarvitsee robotin ohjelmoinnin tuntevan operaattorin toimimaan robotin opettajana. Saadakseen robottisolun kustannustehokkaaksi operaattorilla olisi hyvä olla useampi solu hoidettavanaan samaan aikaan. Tämä ei ole suuri ongelma suurille yrityksille, joissa voi olla kymmeniä robottisoluja. Jos kyseessä on pieni tai keskisuuri yritys, automatisointi-investointi voi jäädä tekemättä ohjelmoinnin vaikeuden aiheuttaman ongelman vuoksi. Diplomityössä keskityttiin tutkimaan robotisointia pienten ja keskisuurten yritysten kannalta. Teoriaosassa on keskitytty robottisolun suunnittelun kannalta tarvittaviin perustietoihin robotin rakenteesta, ohjausjärjestelmästä, ohjelmoinnista sekä turvallisuudesta. Näiden perustietojen lisäksi on huomioitu hitsauksen automatisointia sekä taluttamalla ohjelmoitavan robottisolun tekninen konsepti. Taluttamalla ohjelmoitavan robottisolun konseptin käsittelyosassa on myös perehdytty taluttamalla ohjelmoinnin vaatimiin komponentteihin kuten voima/vääntö-anturi. Robottisolun suunnittelu on tehtävä koneasetuksen vaatimusten mukaan. Turvallisuus osiossa on käsitelty koneasetuksen vaatimuksia koneensuunnittelulle ja käytännön osassa on käsitelty Winnovan taluttamalla ohjelmoitavan robottisolun suunnittelua koneasetuksen ohjeiden mukaan. Käytännön osassa on tutkittu taluttamalla ohjelmoinnin tuomia etuja muihin ohjelmointimenetelmiin nähden sekä suoritettu investointilaskelmat taluttamalla ohjelmoitavasta ja opettamalla ohjelmoitavasta robottisolusta. Koetuloksista nähdään taluttamalla ohjelmoinnin olevan nopeampi ja yksinkertaisempi tapa ohjelmoida robottia kuin opettamalla ohjelmointi. Investointilaskelmien vertailusta nähdään taluttamalla ohjelmoinnin tulevan opettamalla ohjelmointia edullisemmaksi vaihtoehdoksi käyttökustannusten edullisuuden ansiosta.

Mittaukset kostean höyryn turbiineille

Diplomityön tavoitteena oli selvittää Loviisan ydinvoimalaitoksen höyryturbiinin suoritus-kyvyn mittaamiseen käytettävissä olevia menetelmiä ja mittausjärjestelmiä. Tavoitteena oli selvittää mitkä tekijät aiheuttavat mittauksiin mittausvirheitä ja tutkia turbiineiden nykyisten mittalaitteiden epävarmuudet. Tässä diplomityössä selvitettiin millaisia standardinmukaisia testejä sekä muita varteenotettavia testejä turbiinin suorituskyvyn määrittämiseen on käytetty ja millaisia mittauksia ne vaativat. Lisäksi tutkittiin eri lähteistä millaisia mittalaitteita ja mittausjärjestelmiä voidaan käyttää turbiinin toiminnan mittauksiin. Soveltuvista mittausmenetelmistä esitettiin toimintaperiaatteet ja teoria. Kunnonvalvontaa varten esiteltiin värähtelyiden ja vääntö-momentin mittaamisen periaatteet. Epävarmuuksia arvioitiin mittalaitteiden teoreettisen epävarmuuden ja laitesijoittelun pohjalta. Työssä havaittiin, että suorituskyvyn arvioimiseksi on olemassa useita standardeja, mutta niiden mukaisiin mittauksiin tarvittaisiin nykyistä enemmän mittaustuloksia. Tarkkoja sekä luotettavia mittaustuloksia on haasteellista saada kaksifaasivirtauksesta. Mittalaitevalinnoilla ja mittalaitteiden määrää lisäämällä voidaan mittausten epävarmuutta pienentää. Loviisan ydinvoimalaitokselle ehdotettiin muutamia mittausjärjestelmiä turbiinin suoritus-kyvyn määrittämiseksi. Erityisesti turbiinin sisäiset olosuhteet tulisi määrittää nykyistä tarkemmin. Vääntömomentin mittaaminen olisi hyvä kunnonvalvonnan työkalu.

Vääntörasitetun rakenneosan Euronormiin perustuva kestävyyslaskentayhtälöiden johtaminen

Työssä selvitetään vapaan väännön (St. Venantin väännön) ja estetyn väännön vaikutus I-, H-, RHS-, CHS- ja U-profiileille, kun profiilia kuormitetaan lisäksi muilla voimakomponenteilla, kuten aksiaalisella voimalla, leikkausvoimalla tai taivutusmomentilla. Laskennassa käytetään pääsääntöisesti Eurocoden mukaisia ohjeita, mutta niiden puuttuessa sovelletaan jotain muuta yleisesti hyväksyttyä menetelmää. Laskennassa käytetään poikkileikkausluokkia 1-3 soveltuvin osin. Työn tuloksena on saatu yhtälömuotoinen ratkaisu erilaisille kuormitusyhdistelmille, kuten vääntö yhdistettynä vetoon/puristukseen tai taivutukseen. Työhön kuuluu myös lujuuslaskentaohjelman tulosten verifiointi.

Testes de ELISA e vírus-neutralização na detecção de anticorpos contra o vírus da diarréia viral bovina no leite

O sucesso na estratégia de controle e erradicação do vírus da diarréia viral bovina (BVDV), passa necessariamente pela identificação e eliminação dos animais persistentemente infectados (PI). Como esses animais excretam continuamente o vírus em suas secreções e excreções, a prevalência de anticorpos no rebanho, frequentemente é alta e com altos títulos. Devido a essas características, amostras de tanques coletivos de leite, foram submetidas a duas técnicas sorológicas, a fim de estabelecer a mais adequada na realização de triagem de rebanhos. Para isso, 767 amostras coletivas de leite foram submetidas à análise por um kit ELISA indireto (teste referência) e pela técnica de vírus-neutralização (VNT) adaptada (teste proposto). Devido aos efeitos tóxicos do leite sobre o cultivo celular, a adaptação consistiu no aumento do volume final na etapa de incubação celular. Foram positivas, 177 e 139 amostras no ELISA e na VNT, respectivamente. Com isso, a VNT adaptada apresentou uma sensibilidade de 76,8% e uma especificidade de 99,5%. O índice Kappa (k) foi de 0,82, demonstrando uma ótima concordância entre as duas técnicas. A análise do coeficiente de correlação entre os valores de absorbância no ELISA (OD) e os títulos de anticorpos na VNT nas amostras positivas, demonstrou uma positividade moderada (r = 0,57) com p < 0,05. No entanto, várias amostras com títulos altos na VNT apresentaram ODs moderadas ou baixas. Por outro lado, algumas amostras com títulos neutralizantes baixos apresentaram ODs altas. Como a presença de animais PI é sugerida por títulos neutralizantes ≥ 80, conclui-se que a técnica de VNT adaptada é mais adequada para a realização de triagem em amostras coletivas de leite quando objetiva-se detectar rebanhos com altos títulos de anticorpos.

SolidWorks Simulations ja Femap FE-analyysiohjelmien vertailu RHS-putkipalkkien mallinnuksen avulla

Tässä kandidaatintyössä vertailtiin SolidWorks Simulations ja Femap FE-analyysiohjelmien tuottamia tuloksia. Vertailu suoritettiin yksinkertaisten RHS-putkipalkkien mallinnuksen avulla. Mallinnuksessa käytettiin viittä erilaista kuormitustapausta, jotka sisälsivät mm. taivutus-, vääntö- ja jännityskeskittymätarkastelut. Ohjelmien tuottamia tuloksia verrattiin mahdollisuuksien mukaan analyyttisin menetelmin tehtyihin vertailulaskelmiin. Työn tarkoituksena oli selvittää tuottivatko eri ohjelmat erilaisia tuloksia samoista kuormitustapauksista ja kuinka paljon tulokset erosivat.

Distortion and internal warping torsion of a double symmetric hollow section

This thesis is made in cooperation with Laboratory of Steel Structures and the steel company SSAB. Maximization of the benefits of high-strength steel usually requires the usage of thin wall thicknesses. This means the failures related to buckling, distortion and warping stand out. One must be aware of these phenomena to design thin-walled structures stressed with forces such as torsional loading. It is also important to take into account small stress ranges when evaluating the accurate fatigue strength of structures. The objective of this thesis is to clarify the theory of the uniform and non-uniform torsion. This paper focuses on warping due to the non-uniform torsion in double symmetric box girder and structural hollow section. The arisen stress states are explained and researched using the finite element method. Another research target is the distortion in double symmetric box girder due to torsion, and the restraining effect of transverse diaphragms at the load end. Multiple transverse diaphragms are used to study more efficient restraining against warping and distortion than a common one end plate structure.

Pyörivien koneiden ruuviliitosten mitoitus ja mitoitusohjelman laadinta standardien mukaisesti

Työn tarkoituksena oli löytää pyörivien koneiden ruuviliitosten mitoittamiseen parhaiten soveltuva ja kansainvälisesti tunnettu laskentamenetelmä. Tavoitteena oli laatia luotettava mitoitusohjelma, jota käyttämällä suunnittelijoiden työ nopeutuu ja tulokset ovat yhtenäisiä. Työssä vertaillaan pääasiassa standardien EN 1993-1-8 ja VDI 2230 mukaisia ruuviliitosten mitoitusmenetelmiä. Vertailun perusteella standardin VDI 2230 mukainen systemaattinen laskentamenetelmä soveltuu sähkökoneiden vääntöä välittävien ruuviliitosten mitoittamiseen analyyttisistä menetelmistä parhaiten. Laadittu mitoitusohjelma mitoittaa yksittäisen ruuviliitoksen standardin VDI 2230 mukaisesti, antaen tulokseksi lujuustarkasteluraportin. Lujuustarkasteluraportista käy ilmi projektin tiedot, mitoituksen lähtötiedot, lujuustarkastelut, esikiristysmomentti ja kierteen toiminnallisen osan vähimmäispituus. Kehitetty mitoitusohjelma antaa johdonmukaisia tuloksia, mutta ruuvin nimellisulkohalkaisijan automaattinen valinta ei aina mitoita ruuvia riittävän suureksi, jolloin ruuvin nimellisulkohalkaisija on määritettävä manuaalisesti. Ohjelman käyttäminen on suoraviivaista ja nopeaa kun mitoitetaan pyörähdyssymmetrisiä laippaliitoksia, joihin vaikuttaa ainoastaan vääntömomentti. Jos liitokseen vaikuttaa ruuvien pituusakselien suuntainen voima, on liitoksen pelkistäminen yksittäisestä ruuvista koostuvaksi liitokseksi vaikeampaa ja pelkistämiseen saatetaan tarvita elementti-menetelmää.

Liquid-phase blocking sandwich enzyme-linked immunosorbent assay for detection of antibodies against foot-and-mouth disease virus in water buffalo sera

Objective-To develop and apply the liquid-phase blocking sandwich ELISA (BLOCKING-ELISA) for the quantification of antibodies against foot-and-mouth disease virus (FMDV) strains O-1 Campos, A(24) Cruzeiro, and C-3 Indaial.Design-Antibody quantification.Sample Population-158 water buffalo from various premises of São Paulo Stale-Brazil. The sera were collected either from systemically vaccinated or nonvaccinated animals.Procedure-The basic reagents of BLOCKING-ELISA (capture and detector antibodies, virus antigens, and conjugate) were prepared and the reaction was optimized and standardized to quantify water buffalo antibodies against FMDV. An alternative procedure based on mathematical interpolation was adopted to estimate more precisely the antibody 50% competition liters in the BLOCKING-ELISA. These titers were compared with the virus-neutralization test (VNT) titers to determine the correlation between these techniques. The percentages of agreement, cutoff points, and reproducibility also were determined.Results-The antibody liters obtained in the BLOCKING-ELISA had high positive correlation coefficients with VNT, reaching values of 0.90 for O-1 Campos and C-3 Indaial, and 0.82 for the A(24) Cruzeiro (P < 0.0005). The cutoff points obtained by use of the copositivity and conegativity curves allowed determination of high levels of agreement between BLOCKLNG-ELISA and VNT antibody titers against the 3 FMDV strains analyzed.Conclusions-The results characterized by high cor relation coefficients, levels of agreement, and reproducibility indicate that the BLOCKING-ELISA may replace the conventional VNT for detection and quantification of antibodies from water buffalo sera to FMDV.