Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Planning identification experiments for cell signaling pathways: An NFκB case study

100%

Fujarewicz K.

|

nr 4

773-780

EN

Mathematical modeling of cell signaling pathways has become a very important and challenging problem in recent years. The importance comes from possible applications of obtained models. It may help us to understand phenomena appearing in single cells and cell populations on a molecular level. Furthermore, it may help us with the discovery of new drug therapies. Mathematical models of cell signaling pathways take different forms. The most popular way of mathematical modeling is to use a set of nonlinear ordinary differential equations (ODEs). It is very difficult to obtain a proper model. There are many hypotheses about the structure of the model (sets of variables and phenomena) that should be verified. The next step, fitting the parameters of the model, is also very complicated because of the nature of measurements. The blotting technique usually gives only semi-quantitative observations, which are very noisy and collected only at a limited number of time moments. The accuracy of parameter estimation may be significantly improved by a proper experiment design. Recently, we have proposed a gradient-based algorithm for the optimization of a sampling schedule. In this paper we use the algorithm in order to optimize a sampling schedule for the identification of the mathematical model of the NFκB regulatory module, known from the literature. We propose a two-stage optimization approach: a gradient-based procedure to find all stationary points and then pair-wise replacement for finding optimal numbers of replicates of measurements. Convergence properties of the presented algorithm are examined.

2

Taguchi optimization of the thickness of a coating deposited by LPCS

75%

Winnicki M. , Małachowska A. , Ambroziak A.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2014

|

tom Vol. 14, no. 4

561--568

EN

The low-pressure cold spray (LPCS) technique is used to produce conducting, anticorrosive, insulating, etc., coatings. In order to increase the efficiency of the process the latter is often automated by attaching the spraying gun to a robot or a manipulator. However, because of the large number of interdependent parameters the thickness of the run obtained in one pass of the spraying gun may range from a few hundred micrometres to as much as a few millimetres. As a result, a coating with varied surface waviness and roughness is obtained. This paper focuses on determining the optimal LPCS process parameters yielding a coating having the desired thickness. For this purpose, the Taguchi method was employed whereby the experiment could be properly designed and the principal parameters having the greatest influence on the process could be determined. The L16′ orthogonal table, four key process parameters and four levels of values for each were used. The input parameters were: powder feeding rate, spraying gun travel velocity, gas pressure and temperature. The output parameter was coating thickness. For verification purposes composite (aluminium + alumina) coatings were deposited.

3

Planning identification experiments for cell signaling pathways: An NF[...]B case study

75%

Fujarewicz K.

|

2010

|

tom Vol. 20, no 4

773-780

EN

Mathematical modeling of cell signaling pathways has become a very important and challenging problem in recent years. The importance comes from possible applications of obtained models. It may help us to understand phenomena appearing in single cells and cell populations on a molecular level. Furthermore, it may help us with the discovery of new drug therapies. Mathematical models of cell signaling pathways take different forms. The most popular way of mathematical modeling is to use a set of nonlinear ordinary differential equations (ODEs). It is very difficult to obtain a proper model. There are many hypotheses about the structure of the model (sets of variables and phenomena) that should be verified. The next step, fitting the parameters of the model, is also very complicated because of the nature of measurements. The blotting technique usually gives only semi-quantitative observations, which are very noisy and collected only at a limited number of time moments. The accuracy of parameter estimation may be significantly improved by a proper experiment design. Recently, we have proposed a gradient-based algorithm for the optimization of a sampling schedule. In this paper we use the algorithm in order to optimize a sampling schedule for the identification of the mathematical model of the NF[...]B regulatory module, known from the literature. We propose a two-stage optimization approach: a gradient-based procedure to find all stationary points and then pair-wise replacement for finding optimal numbers of replicates of measurements. Convergence properties of the presented algorithm are examined.

4

Using the technique of planning experiment for appointing characteristics of the naval gas turbine

75%

Pojawa B.

|

tom R. 50, nr 3

EN

In the process of the routine exploitation naval gas turbine the most important for exploiter is cooperation characteristic engine and his power receiver, in particular if a controllable pitch propeller is it. Because of the fact that ship's documentation does not often contain the that kind of characteristic, they undertook the attempt for her to appoint. Taking preliminary character of examinations into account they decided to carry them out on the laboratory stand with the gas turbine engine GTD-350. Appointing the mathematical model of above characteristics is an issue folded, requiring applying the theory of planning experience. In the article a manner of preliminary implementations of studies and their results were presented. Next results of statistical and contentrelated analysis of received findings and conclusions expressed on their base.

PL

W procesie eksploatacji okrętowych turbinowych silników spalinowych, spośród charakterystyk eksploatacyjnych, najistotniejszą dla eksploatatora jest charakterystyka jego współpracy z odbiornikiem energii. W szczególności jeżeli jest nim śruba o skoku nastawnym. Z uwagi na to, że dokumentacja okrętowa często nie zawiera tego rodzaju charakterystyki, podjęto się próby jej wyznaczenia. Mając na uwadze wstępny charakter badań, postanowiono je wykonać na stanowisku laboratoryjnym z turbinowym silnikiem spalinowym GTD-350. Wyznaczenie modelu matematycznego powyższej charakterystyki jest zagadnieniem złożonym, wymagającym zastosowania teorii planowania doświadczeń. W artykule przedstawiono sposób realizacji badań wstępnych oraz ich wyniki. Następnie wyniki analizy statystycznej i merytorycznej otrzymanych wyników badań oraz sformułowane na ich podstawie wnioski.

5

Analiza czynnikowa zdolności do obrotu użebrowanego połączenia doczołowego belki do słupa

63%

Ostrowski K. , Kozłowski A.

Budownictwo i Architektura

|

2014

|

tom Vol. 13, nr 3

267--274

PL

Zdolność do obrotu węzłów konstrukcji stalowych jest jedną z cech podatnościowych węzła, niezbędną do uwzględnienia rzeczywistego zachowania się węzła w analizie konstrukcji. Ma to szczególne znaczenie nie tylko w odniesieniu do konstrukcji analizowanych metodami teorii plastyczności, ze względu na możliwość tworzenia się przegubów plastycznych w węzłach, ale także przy projektowaniu w zakresie sprężystym, aby określić bezpieczny zakres odkształcalności węzłów. W artykule przedstawiono wyniki analizy czynnikowej zdolności do obrotu przeprowadzonej na przykładzie doczołowego, nieużebrowanego połączenia śrubowego rygla do słupa. Ocenie poddano wpływ podstawowych czynników zmiennych wpływających na zdolność do obrotu, jakimi są: grubość blachy czołowej węzła „tp”, poziomy rozstaw śrub „w” oraz odległość śrub od górnej powierzchni półki „cg1”. Analizę wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych, w oparciu o plan eksperymentu numerycznego.

EN

Rotation capacity is one of the joint parameters needed to be taken into account of the real joint behaviour in a global analysis. It has a special influence on the plastic design of steel frames. The results of the parametric study of the stiffened bolted end-plate beam-to-column connection have been presented in the paper. The main investigated parameters are: thickness of end plate “tp”, horizontal bolt spacing “w” and distance of the bolt to plate edge “cg1”. The analysis was performed with the use of finite element method, based on the numerical experiment plan.

6

Badania istotności wpływu podstawowych parametrów napawania plazmowego na geometrię napoin

63%

Bober M. , Tobota K.

|

2015

|

tom R. 87, nr 9

24--28

PL

W oparciu o metody planowania eksperymentu przedstawiono wpływ głównych parametrów napawania plazmowego proszkowego na geometrię napoin. Eksperyment wykonano na podstawie matrycy planu Placketta-Burmana a matematyczne opracowanie wyników badań w oparciu o metodę bilansu losowego. W efekcie wyznaczono parametry napawania plazmowego, które istotnie wpływają na geometrię powłok i udział metalu podłoża w napoinie. Wykazano, iż występuje zróżnicowanie wpływu parametrów procesu napawania na mierzone wielkości.

EN

The influence of the main parameters of plasma powder transferred arc welding on the geometry of the weld overlays is presented in the paper based on the Design of Experiment methods. The matrix experiments was planned according to the Plackett-Burman plan whereas research data handling was based on random balance method. As a result, plasma welding parameters which significantly influence the geometry of the coating and its dilution was determined. It has been shown that particular surfacing parameters have different impact onto measured values.

7

Wyznaczenie charakterystyki współpracy okrętowego turbinowego silnika spalinowego z odbiornikiem energii z wykorzystaniem techniki planowania eksperymentu

63%

Pojawa B. , Borsuk K.

|

tom R. 53 nr 2 (189)

103-122

PL

Proces eksploatacji okrętowych turbinowych silników spalinowych opiera się na ich charakterystykach, w tym na charakterystyce współpracy silnika z odbiornikiem energii, szczególnie jeżeli odbiornikiem energii jest śruba o skoku nastawnym. Dokumentacja okrętowa często nie zawiera tego rodzaju charakterystyk. Istnieje zatem potrzeba opracowania metody jej wyznaczania. Podejmując się próby wyznaczenia charakterystyki współpracy wybranego turbinowego silnika spalinowego z odbiornikiem energii, postanowiono dokonać tego w sposób analityczny, z wykorzystaniem techniki planowania eksperymentu. Mając na uwadze wstępny charakter badań, postanowiono je wykonać na stanowisku laboratoryjnym z turbinowym silnikiem spalinowym GTD-350 współpracującym z hamulcem wodnym Froude’a. W artykule przedstawiono podstawy teoretyczne planowania doświadczeń, sposób realizacji badań wstępnych oraz ich wyniki. Dla otrzymanych wyników badań przeprowadzono badanie adekwatności, w tym analizę statystyczną i merytoryczną. Na podstawie otrzymanych wyników badań adekwatności sformułowano wnioski.

EN

The process of operation of Marine turbine engines is based on their characteristics, including the characteristic of engine co-operation with the power receiver, especially if the receiver is a controllable pitch propeller. Ship documentation often does not cover this kind of characteristics. Therefore there is a need to work a method to determine it. Making an attempt to determine the co-operation characteristic of an engine with a power receiver it was decided to do it in an analytical way using experiment planning methodology. Bearing In mind the preliminary nature of the investigations it was decided to conduct them on a laboratory stand with a GTD-350 diesel engine co-operating with Froude water brake. The paper presents theoretical foundations for planning experiments, the way of conducting preliminary investigations and their results. The results obtained were checked for their adequacy, which included statistical and subject-matter analysis.

8

Optimization of parameters of a vibroconveyor system for infrared drying of soy

51%

Malkina V. , Kiurchev S. , Hutsol T. , Verkholantseva V. , Kiurcheva L. , Miroshnichenko M. , Biliuk M. , Pidlisnyj V. , Gürgülü H. , Kowalczyk Z.

|

tom Vol. 26, No. 1

157--166

EN

This paper proposes a method to determine the optimal parameters for the drying of soybean using a kinematic vibration dryer. Among the main parameters of the investigated vibroconveyor are heat and mass transfer, physical and mechanical. The paper presents a mathematical model of the dependence of parameters of the soybean drying process of soybean built based on experimental data obtained by organizing an effective experiment plan with a sufficiently large number of factor levels. To determine the rational parameters for drying soybean, it is important to build the most accurate and adequate mathematical model, which will determine the most accurate values of the required parameters. For this purpose, it is recommended to conduct an experiment with as many levels of factors as possible. The article proposes an experiment established on a dedicated balanced orthogonal plan, which is optimal according to the D-efficiency criterion. Based on the experimental data, an adequate mathematical model of the dependence of the drying characteristics of soybean (moisture of the processed material (%), temperature inside the product layer (°С) on the parameters – vibration amplitude (mm), distance from the conveyor surface (mm), radiation power (Wt), weight (g·min-1). Following the analysis of the constructed mathematical model, optimal parameters of the developed vibroconveyor infrared dryer were substantiated. The main characteristics of the vibroconveryor mechanism of interoperational transportation of bulk products in the working area were also determined, and a technical and economic analysis of the developed oscillatory system was conducted.

PL

W pracy zaproponowano metodę wyznaczania optymalnych parametrów suszenia soi za pomocą suszarki z funkcją kinematycznego wzbudzania drgań. Główne parametry badanego urządzenia to wymiana ciepła i masy oraz właściwości fizyczne i mechaniczne. W celu przeprowadzenia badań zbudowano model matematyczny zależności między wskaźnikami procesu suszenia soi na podstawie danych doświadczalnych uzyskanych poprzez zorganizowanie efektywnego schematu doświadczenia z odpowiednio dużą liczbą poziomów czynników. By określić racjonalne parametry suszenia soi należy zbudować jak najdokładniejszy i adekwatny model matematyczny, który wyznaczy najdokładniejsze wartości wymaganych parametrów. W artykule zaproponowano przeprowadzenie eksperymentu na specjalnie skonstruowanym zrównoważonym planie ortogonalnym, optymalnym według kryterium Defektywności. Na podstawie danych eksperymentalnych opracowano odpowiedni model matematyczny zależności charakterystyki suszenia soi (wilgotność przetwarzanego materiału (%), temperatura wewnątrz warstwy produktu (°С) od parametrów - amplitudy drgań (mm), odległości od powierzchni przenośnika taśmowego (mm), mocy promieniowania (Wt), masy (g·min-1). Analiza zaproponowanego modelu matematycznego pozwoliła uzasadnić optymalne parametry opracowanej wibrosuszarki na podczerwień, główne cechy mechanizmu wibracyjno-falowego do transportu produktów sypkich w obszarze roboczym oraz przeprowadzić analizę techniczno-ekonomiczną opracowanego systemu oscylacyjnego.

9

Zastosowanie metod aproksymacyjnych do optymalizacji składu mieszanek gumowych

44%

Magryta J.

Elastomery

|

2010

|

tom T. 14, nr 5

12-24

PL

Wiele problemów technologicznych pojawiających się w przemyśle gumowym można rozwiązać w lepszy niż dotychczas sposób stosując aproksymacyjne metody optymalizacji. W artykule podano ogólne informacje dotyczące tych metod oraz przedstawiono 3 przykłady ich praktycznego zastosowania do optymalizacji składu mieszanek kauczukowych. Nie jest to jedyny sposób wykorzystania metod aproksymacyjnych. Można je z łatwością zastosować także do optymalizacji parametrów procesów technologicznych. Wyniki aproksymacji wizualizowano za pomocą wykresów konturowych, a do ustalania końcowych wyników optymalizacji posługiwano się także innymi modułami programu OPTY, służącymi m.in. do wyszukiwania składników mieszanki kauczukowej odpowiadających minimum współczynnika tarcia lub obszaru składników mieszanki, w których mieszanka kauczukowa ma właściwości mieszczące się w określonym przedziale.

EN

Many of the technical problems that appear in rubber industry can be resolved in better way than in the past if the approximation methods are applied. In this paper the general descriptions of approximation methods and three case studies of their use are presented. The chosen case studies concentrated on optimization of contents of rubber formulation, though this is not a sole aim of application of the approximation methods. Those methods can also easily be used to optimize parameters of the technological process as well. To aid visualization of the results, contour plots (contour line or isoline) have been used. The final results of optimization were determined using the additional modules of the elaborated software named OPTY, such as: finding the contents of the formulations of rubber compounds responding to the minimum of the coefficient of friction or the area of the contents of ingredients of rubber compounds in which rubber compound have the required properties.

10

Improving the procedure of probabilistic load testing design of typical bridges based on structural response similarities

38%

Owerko P. , Winkelmann K.

|

2020

|

tom Vol. 66, nr 4

325--342

EN

This paper concerns load testing of typical bridge structures performed prior to operation. In-situ tests of a two-span post-tensioned bridge loaded with three vehicles of 38-ton mass each formed the input of this study. On the basis of the results of these measurements an advanced FEM model of the structure was developed for which the sensitivity analysis was performed for chosen uncertainty sources. Three uncorrelated random variables representing material uncertainties, imperfections of positioning and total mass of loading vehicles were indicated. Afterwards, two alternative FE models were created based on a fully parametrised geometry of the bridge, differing by a chosen global parameter – the skew angle of the structure. All three solid models were subjected to probabilistic analyses with the use of second-order Response Surface Method in order to define the features of structural response of the models. It was observed that both the ranges of expected deflections and their corresponding mean values decreased with an increase of the skewness of the bridge models. Meanwhile, the coefficient of variation and relative difference between the mean value and boundary quantiles of the ranges remain insensitive to the changes in the skew angle. Owing to this, a procedure was formulated to simplify the process of load testing design of typical bridges differing by a chosen global parameter. The procedure allows - if certain conditions are fulfilled - to perform probabilistic calculations only once and use the indicated probabilistic parameters in the design of other bridges for which calculations can be performed deterministically.

PL

Pracę otwiera przegląd najnowszej literatury fachowej o zasięgu międzynarodowym, dotyczącej próbnych obciążeń obiektów mostowych. W licznych publikacjach badawczych jednoznacznie stwierdzono, iż zasadne jest, by często stosowane w tym zakresie metody deterministyczne uzupełniać lub zastępować analizami probabilistycznymi. Niniejsza praca stanowi zatem rozwinięcie dotychczasowych osiągnięć i spostrzeżeń. Przedmiotem pracy jest analiza możliwości zwiększenia efektywności procesu przygotowania probabilistycznych projektów próbnych obciążeń typowych konstrukcji mostowych, różniących się wybranym parametrem geometrycznym (w tym przypadku – kątem ukosu konstrukcji „α”) przed ich dopuszczeniem do eksploatacji w zakresie pomiarów statycznych. Punktem wyjściowym przedstawionej analizy jest próbne obciążenie in-situ typowego, drogowego mostu sprężonego. Jednym z podstawowych kryteriów dopuszczenia obiektu mostowego do użytkowania w niektórych krajach, jest wykazanie, iż ugięcia dźwigarów głównych obiektu mostowego wywołane statycznym obciążeniem próbnym są mniejsze niż te określone teoretycznie w modelu MES obiektu. W pierwszej kolejności zatem, wyniki pochodzące z rzeczywistych badań próbnego obciążenia zostały zestawione z ich teoretycznymi odpowiednikami, pochodzącymi z prostego modelu rusztowego mostu. Ten przykład ogranicza się do analizy maksymalnych ugięć jednego z dźwigarów głównych obiektu. Wykazano, iż ugięcia z pomiarów in-situ (pomierzone przemieszczenia zostały odpowiednio przeliczone na ugięcia, aby uwzględnić wpływ osiadania podpór i zgniotów łożysk) były mniejsze niż te określone teoretycznie. Nie było zatem podstaw do niedopuszczenia mostu do użytkowania ze względu na niespełnienie kryterium ugięć. Jednakże, w rezultacie analizy wykazano, iż wyniki odpowiedzi konstrukcji z prostego modelu deterministycznego różniły się znacznie od wyników pomiarów. W związku z tym, w celu opracowania procedury zwiększenia efektywności procesu przygotowywania probabilistycznych projektów próbnych obciążeń obiektów typowych, do dalszych analiz porównawczych i probabilistycznych wygenerowany został znacząco bardziej zaawansowany model bryłowy MES.