Repozytorium publikacji - Politechnika Gdańska

Ustawienia strony

english
Repozytorium publikacji
Politechniki Gdańskiej

Pokaż publikacje z roku

Ostatnie pozycje

  • Nowe protokoły transportowe w sieciach IP. Analiza porównawcza wybranych mechanizmów w protokołach SCTP i QUIC
    • Józef Woźniak
    2023 Pełny tekst Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

    Zestaw protokolarny TCP/IP opisuje podstawową koncepcję organizacji pracy Internetu. Z tej racji jest przedmiotem zainteresowania oraz stałych analiz zarówno operatorów, użytkowników, jak też badaczy zagadnień sieciowych, a wreszcie i projektantów, by reagować na pojawiające się nowe potrzeby. Działania takie, przynajmniej częściowo, są wymuszane zarówno przez wymagania nowych multimedialnych aplikacji - na najwyższym poziomie architektury sieciowej, jak też zupełnie nowe możliwości realizacji przekazów - związane z nowymi technologiami transmisyjnymi i technikami odbioru, pozwalającymi, przykładowo na zrównoleglenie przekazów, czy też bezstratne przełączanie pomiędzy kilkoma interfejsami. W artykule pokrótce zasygnalizowano oczekiwania i wymagania związane, w szczególności z nowymi „wielobiektowymi” aplikacjami, jak też ograniczenia wynikające z ogromnej bezwładności, obserwowanej po stronie infrastruktury transportowej sieci IP. Mając na uwadze wspomniane uwarunkowania dokonano charakterystyki wybranych protokołów transportowych typu end-to-end, poświęcając główną uwagę dwóm protokołom realizującym przekazy wielostrumieniowe, a mianowicie SCTP oraz QUIC. Zaprezentowano zarówno wykorzystywane w obu protokołach struktury danych, jak też porównano podstawowe procedury związane z ich pracą. Dokonano też zestawienia cech charakterystycznych obu protokołów, wskazując na zakres ich użyteczności oraz scenariusze użycia.

  • Nowe wyzwania, nowe rozwiązania. Jak przedsiębiorstwo branży IT odnajduje się w erze VUCA?
    • Jakub Majewski
    • Krzysztof Leja
    2023 Pełny tekst e-mentor

    Zmienność, niepewność, złożoność i niejednoznaczność, określane akronimem VUCA (volatility, uncertainty, complexity, ambiguity) towarzyszą funkcjonowaniu każdego przedsiębiorstwa. Jak wykorzystać te nieodłączne cechy otoczenia przedsiębiorstw jako szanse dla ich rozwoju to wy-zwania stojące przed nimi, a zarazem pytanie badawcze artykułu. Celem artykułu jest wykazanie, na przykładzie przedsiębiorstwa branży IT, że analiza zmienności, niepewności, złożoności i nie-jednoznaczności pozwala na zidentyfikowanie kompetencji niezbędnych, aby zagrożenia wykorzystać jako szansę doskonalenia przedsiębiorstwa. Artykuł został opracowany w ujęciu jakościowym. Składają się na nie obserwacja uczestnicząca jednego z Autorów z wykorzystaniem narzędzi umożliwiających diagnozę badanego przedsiębiorstwa z perspektywy cech określanych akronimem VUCA oraz ocena kompetencji, które pozwolą zagrożenia wykorzystać jako szanse. Punktem wyjścia diagnozy jest zwięzły przegląd literatury światowej dotyczącej organizacji w erze VUCA. Podjęta problematyka jest zdaniem Autorów ważna dla przedsiębiorstw różnych branż, dlatego wykorzystane w artykule metody i narzędzia badawcze mogą być pomocne także do diagnozy innych firm, jednak wyniki obecnych analiz nie uprawniają do uogólnień.

  • Nowy algorytm rozszerzania bazy w arytmetyce resztowej
    • Robert Smyk
    • Maciej Czyżak
    2023 Pełny tekst

    W artykule przedstawiono nowy algorytm rozszerzania bazy w resztowym systemie liczbowym bez użycia nadmiarowego modułu. Rozszerzanie bazy jest kluczową operacją w wielu zastosowaniach, gdzie używany jest resztowy system liczbowy, takich jak cyfrowe przetwarzanie sygnałów, jak też implementacja systemu szyfrowania algorytmem Rivesta-Shamira-Adlemana (RSA). Ortogonalne projekcje występujące w chińskim twierdzeniu o resztach, dla modułu, o który jest rozszerzana baza systemu resztowego, przechowywane są w niewielkich pamięciach typu ROM (ang. Read-Only Memory) w formie resztowej. Projekcje te są sumowane w sumatorze binarnym i otrzymana suma jest redukowana dla modułu, o który rozszerzana jest baza. Metoda wykorzystuje nowy i efektywny algorytm obliczania współczynnika nadmiaru w chińskim twierdzeniu o resztach. Metoda umożliwia wielokrotną redukcję złożoności sprzętowej.

  • Numerical Analysis of Seismic Pounding between Adjacent Buildings Accounting for SSI
    • Mehmet Eren Uz
    • Anna Jakubczyk-Gałczyńska
    • Robert Jankowski
    2023 Pełny tekst Applied Sciences-Basel

    The structural pounding caused by an earthquake may damage structures and lead to their collapse. This study is focused on the pounding between two adjacent asymmetric structures with different dynamic properties resting on the surface of an elastic half-space. An exploration of the relationship between the effects of the seismic analysis with the impact response to the torsional pounding between adjacent buildings under different SSI effects has been presented. In this paper, the authors have proposed a procedure for analyzing the response for adjacent buildings subjected to the pounding effects, considering systems with multiple degrees of freedom and modal equations of motion with four types of soil. All the calculations have been performed based on the fourth-order Runge–Kutta method. The novelty of the present study is related to the fact that the rigorous and approximate methods are used to examine the effects of pounding and SSI simultaneously. As a result, these two methods have been thoroughly investigated for both effects and the results have been compared. The results show that the approximate method produces results that are slightly different from those obtained by the rigorous direct integration method in the case of small SSI effects due to an increase in the pounding force. The efficiency of the method is also validated using numerical examples.

  • Numerical analysis of the ostiomeatal complex aeration using the CFD method
    • Dmitry Tretiakow
    • Krzysztof Tesch
    • Karolina Markiet
    • Tomasz Przewoźny
    • Aida Kusiak
    • Dominika Cichońska
    • Andrzej Skorek
    2023 Pełny tekst Scientific Reports

    We aimed to analyse ostiomeatal complex (OMC) aeration using the computational fluid dynamics (CFD) method of simulation based on human craniofacial computed tomography (CT) scans. The analysis was based on CT images of 2 patients: one with normal nose anatomy and one with nasal septal deviation (NSD). The Reynolds-Average Simulation approach and turbulence model based on linear eddy viscosity supplemented with the two-equation k- ω SST model were used for the CFD simulation. As a result, we found differences in airflow velocity through the ostiomeatal complex in patients with a normal nose and those with NSD. In a patient with NSD, the flow is turbulent in contrast to the normal nose (laminar flow). A faster (more intensive) airflow through the OMC was observed in the wider nasal cavity of the patient with NSD than on the narrower side. In addition, we want to emphasise the higher speed of airflow through the apex uncinate process area towards the ostiomeatal complex during exhalation, which, in the presence of secretions in the nose, predisposes to its easier penetration into the sinuses of the anterior group.

  • Numerical Analysis of Turbulent Flow over a Backward-facing Step in an Open Channel
    • Bala Kawa M. Saleem
    • Andam Mustafa
    • Dalshad Ahmed Kareem
    • Mehmet Ishak Yüce
    • Michał Szydłowski
    2023 Pełny tekst Archives of Hydro-Engineering and Environmental Mechanics

    Computational examinations of the flow field in an open channel having a single Backward--Facing Step (BFS) with a constant water depth of 1.5 m were performed. The effects of the expansion ratio, and the flow velocity along the reattachment length, were investigated by employing two different expansion ratios of 1.5 and 2, and eight various flow velocities of 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 7.5 and 10 m/sec in the Computational Fluid Dynamic (CFD) simulations. Commercially available CFD software, ANSYS FLUENT, was used for calculations. The simulation outcomes were verified using experimental results. Moreover, analyses were performed by using two equation turbulence closure models, K-ε family (standard, RNG and realizable), and K-ω family (Wilcox’s and SST K-ω). The analyses have revealed that the reattachment length increases with an increase in the expansion ratio, the flow velocity and the Reynolds number. The results obtained for two expansion rates and eight different flow velocities have shown insignificant differences between one turbulence closure model and the others. Furthermore, it was observed that both velocity and expansion ratios have an effect on the reattachment zone size.

  • Numerical and Clinical Analysis of an Eyeball Injuries under Direc Impact
    • Mateusz Koberda
    • Andrzej Skorek
    • Paweł Kłosowski
    • Marcin Zmuda Trzebiatowski
    • Krzysztof Żerdzicki
    • Paweł Lemski
    • Urszula Stodolska-Koberda
    2023 Pełny tekst International Journal of Occupational Medicine and Environmental Health

    Objectives: The objective of this study was to develop a numerical model of the eyeball and orbit to simulate a blunt injury to the eyeball leading to its rupture, as well as to conduct a comparative analysis of the results obtained using the finite element method against the clinical material concerning patients who had suffered an eyeball rupture due to a blunt force trauma. Material and Methods: Using available sclera biometric and strength data, a numerical model of the eyeball, the orbital contents, and the bony walls were developed from the ground up. Then, 8 different blunt force injury scenarios were simulated. The results of numerical analyses made it possible to identify possible locations and configurations of scleral rupture. The obtained results were compared against the clinical picture of patients hospitalized at the Department of Ophtalmology, Medical University of Gdańsk in 2010–2016 due to isolated blunt force trauma to the eyeball. Results: It has been demonstrated that the extent of damage observed on the numerical model that indicated a possible location of eyeball rupture did not differ from the clinically observed configurations of the scleral injuries. It has been found that the direction of the impact applied determines the location of eyeball rupture. Most often the rupture occurs at the point opposite to the clock-hour/positions of the impact application. The eyeball rupture occurs in the first 7–8 ms after the contact with the striking rigid object. It has been established that the injuries most often affected the upper sectors of the eyeball. Men are definitely more likely to sustain such injuries. Eyeball ruptures lead to significant impairment of visual acuity. Conclusions: This study may contribute to a better understanding of injury mechanisms and better treatment planning. It may also contribute to the development of eyeball protection methods for employees exposed to ocular injuries.

  • Numerical and experimental investigation of guided ultrasonic wave propagation in non-uniform plates with structural phase variations
    • Beata Zima
    • Jochen Moll
    2023 Pełny tekst ULTRASONICS

    The article presents the results of numerical and experimental investigations of guided wave propagation in aluminum plates with variable thickness. The shapes of plate surfaces have been specially designed and manufactured using a CNC milling machine. The shapes of the plates were defined by sinusoidal functions varying in phase shift, which forced the changes in thickness variability alongside the propagation path. The main aim of the study is to analyze the wave propagation characteristics caused by non-uniform thickness. In the first step, the influence of thickness variability on the time course of propagating waves has been analyzed theoretically. The study proves that the wave propagation signals can be determined based on knowledge about the statistical description of the specimen geometry. The histograms of thickness distribution together with the a priori knowledge of the dispersion curves were used to develop an iterative procedure assuming that the signal from the previous step becomes the excitation in the next step. Such an approach allowed for taking into account the complex geometry of the plate and rejecting the assumption about the constant average thickness alongside the propagation path. In consequence, it was possible to predict correctly the signal time course, as well as the time of flight and number of propagating wave modes in specimens with variable thickness. It is demonstrated that theoretical signals predicted in this way coincide well with numerical and experimental results. Moreover, the novel procedure allowed for the correct prediction of the occurrence of higher-order modes.

  • Numerical and quantitative analysis of HIV/AIDS model with modified Atangana-Baleanu in Caputo sense derivative
    • Muhammad Farman
    • Saba Jamil
    • Muhammad Riaz
    • Muhammad Azeem
    • Muhammad Umer Saleem
    2023 Pełny tekst Alexandria Engineering Journal

    Fractional calculus plays an important role in the development of control strategies, the study of the dynamical transmission of diseases, and some other real-life problems nowadays. The time-fractional HIV/AIDS model is examined using a novel method in this paper. Based on the Atangana-concept Baleanu’s of a derivative in the Caputo sense, the current modified fractional derivative operator uses singular and non-local kernels. This new modified fractional operator is given a numerical approximation and applied to the HIV/AIDS model. In the presence of this novel operator, we present some significant analysis for the HIV/AIDS epidemic model. The uniqueness and stability criteria of the model have been demonstrated using the Picard successive approxima- tion approach and Banach’s fixed point theory. The Laplace Adomian decomposition method (LADM) was used to obtain the numerical solution for the modified Atangana-Baleanu Caputo derivative model. The convergence analysis is verified for the proposed scheme. Finally, numerical results and simulations are derived with the proposed scheme for HIV/AIDS model. On the dynam- ics of HIV/AIDS transmission, the effects of many biological parameters are examined

  • Numerical model of human head phantom to ensure dosimetry of dose components for boron neutron capture therapy
    • Edyta Michaś
    • Katarzyna Tymińska
    • Michał A Gryzińaki
    • Janusz Kocik Janusz
    • Ryszard Barczyński
    2023 Pełny tekst RADIATION PROTECTION DOSIMETRY

    Extremely important aspects of the boron neutron capture therapy are, first of all, administering to the patient a boron compound that selectively reaches the neoplastic cells, and in the second step, the verification of the irradiation process. This paper focuses on the latter aspect, which is the detailed dosimetry of the processes occurring after the reaction of thermal neutrons with the boron-10 isotope. The results of computer simulations with the use of a new type of human head phantom filled with a polymer dosimetric gel will be presented in this article.

  • Numerical modeling of quantum dynamical processes
    • Jan Kozicki
    2023 Pełny tekst

    In this dissertation I present a high-precision (15, 18 or 33 decimal places) C++ implementation of quantum dynamics time propagation algorithms for both time-independent and time-dependent Hamiltonian with an inhomogeneous source term. Moreover I present an extension of both algorithms for time propagation to handle arbitrary number of coupled electronic levels. I have performed a careful validation of these implementations comparing my results with numerous reference results such as: a forced harmonic oscillator with an inhomogeneous source term or an atom in an intense laser field. Next, I apply these new algorithms to calculate the rovibrational predissociation in the KLi molecule and compare it with experiment. In doing so I have shown that the KLi quasi-bound state decays exponentially in time and I have described a robust method to calculating the widths of quasi-bound vibrational levels. Also I have calculated the decay in the NaRb dimer using three coupled electronic states. I have performed a fit of this decay to a modified power-law and I have shown that this fit is better than a fit to the exponential decay. I hope that those results are of considerable relevance to the design of experiments.

  • Numerical simulation of temperature distribution of heat flow on reservoir tanks connected in a series
    • Kazeem Falade Iyanda
    • Hadi Rezazadeh
    • Mustafa Inc
    • Ali Akgül
    • Mujitaba Ibrahim Bshiru
    • Muhammad Bilal Hafeez
    • Marek Krawczuk
    2023 Pełny tekst Alexandria Engineering Journal

    The flow of temperature distribution through a medium in thermodynamic studies plays an important role in understanding physical phenomena in chemical science and petroleum engineering, while temperature distribution indicates the degree of reaction that must be undergone to obtain the final product. Therefore, this paper aims to present and apply the exponential matrix algorithm (EMA), differential transformation algorithm (DTA), and Runge-Kutta (RK5) to simulate the temperature distribution in five heating tanks in series. successive preheating of multicomponent oil solutions. A mathematical model of the energy balance equations of the reservoir is considered. Two computer experiments were performed to test and investigate the relationship between two constant parameters appearing in the model. Numerical simulation of saturated steam temperature of 500 °C and 1000 °C used to heat the tanks and initial temperature of the first tank feed oil are considered. The fluids in the reservoirs were considered homogeneous throughout the experiment and changes in the cell configuration at two constant parameters were presented in the 2D plot control with the use of the MAPLE 18 software package. The study revealed the nature of the temperature distribution that the higher temperature distribution is obtained when heat is transferred from the first tank to the fifth tank and the reverse reaction occurs in all five reservoirs when ψ = 0.0025 and ω = 0.0025 respectively. Numerical results obtained are prototypes of oil temperature distribution performed under laboratory conditions in a thermodynamic experiment.

  • O pomorskich widmach. Dodatkowy głos w dyskusji z 2021 r.
    • Zbigniew Cywiński
    2023 Rocznik Gdański : Czasopismo Gdańskiego Towarzystwa Naukowego

    O pomorskich widmach. Dodatkowy głos w dyskusji z 2021 r.

  • O07 Filaggrin insufficiency renders keratinocyte-derived small extracellular vesicles capable of affecting CD1a-mediated T-cell responses and promoting allergic inflammation
    • Adrian Kobiela
    • Weronika Hewelt-Belka
    • Joanna Frackowiak
    • Natalia Kordulewska
    • Lilit Hovhannisyan
    • Aleksandra Bogucka
    • Rachel Etherington
    • Artur Pirog
    • Irena Dapic
    • Susanne Gabrielsson
    • Sara Brown
    • Graham Ogg
    • Danuta Gutowska-Owsiak
    2023 BRITISH JOURNAL OF DERMATOLOGY

    The association between FLG loss-of-function mutations and the development of atopic dermatitis (AD) indicates that filaggrin is critical to skin barrier function; the mutations are also linked to additional allergic manifestations, but it is unknown how the skin may influence inflammation in distant tissues. Here we investigated the impact of filaggrin insufficiency on keratinocyte-derived exosome-enriched small extracellular vesicles (sEVs) and found that those secreted by filaggrin-knockdown cells are extensively remodelled as a consequence of the abnormal keratinocyte differentiation process. The altered sEV lipidome changes the sEV capacity to promote T-cell responses by direct effect on self-lipid neoantigen generation, modulating the content of permissive (stimulatory) and nonpermissive (inhibitory) CD1a ligands released from the sEV membranes by phospholipase A2. Presentation of those lipids to T cells results in the redirection from a type 1 to a type 2 response. We found that the aberrant sEV lipid composition mirrors a generalized remodelling of cellular lipids resulting from dysregulated expression of multiple enzymes of lipid metabolic pathways, observed both in filaggrin knockdown keratinocytes in vitro and in the skin of patients with AD. Hence, filaggrin insufficiency background renders keratinocytes capable of supplying CD1a ligands which are capable of impeding both homeostasis-promoting and protective antimicrobial responses, enhancing type 2 T-cell activation to perpetuate inflammation in AD skin. sEV transfer by systemic circulation may promote similar effects in distant tissues.

  • Ocena przekształceń piętrowego, ceglanego domu z dachem półpłaskim z przełomu XIX–XX wieku pod wpływem termomodernizacji na przykładzie gminy Puck, woj. pomorskie.
    • Magdalena Szarejko
    • Anna Górka
    2023 Pełny tekst Wiadomości Konserwatorskie

    Ceglane budynki mieszkalne z przełomu XIX i XX wieku, które stanowiły charakterystyczny element krajobrazu wsi pomorskiej, obecnie powszechnie poddawane są modernizacji w celu poprawy warunków cieplnych. Przedmiotem badania jest stan zachowania najmłodszego, historycznego typu domuw zagrodzie chłopskiej na Kaszubach – piętrowego, ceglanego domu z dachem półpłaskim. Badanie przeprowadzono na obszarze gminy Puck. Zidentyfikowano i opisano 42 obiekty w 16 miejscowościach. Ponadto zaproponowano metodę klasyfikacji i oceny zmian architektonicznych pod wpływem termomodernizacji. Rezultaty potwierdziły znaczną skalę przekształceń: zaledwie dwa obiekty zachowały się bez zmian, podczas gdy 67% jest częściowo lub znacznie przekształconych. Uzyskane wyniki dowodzą trwałości wiejskich, historycznych budynków ceglanych oraz potrzeby poszukiwania i popularyzacji rozwiązań termomodernizacyjnych spełniających warunki ich ochrony

  • OCENA WŁAŚCIWOŚCI STALI STOSOWANEJ W STARYCH OBIEKTACH KOLEJOWYCH
    • Andrzej Ambroziak
    • Maciej Malinowski
    2023

    The scope of the paper is to give an introduction to the assessment subject matter of steel properties used in old railway bridges. The mechanical and chemical properties of construction steel extracted from old steel bridges are generally investigated by tensile tests, impact tests through the Charpy pendulum impact V-notch, and an optical emission spectrometer. Besides descriptions of the tests, the chosen chemical and mechanical properties of old steels are also given. The paper begins with a wide survey of literature carried out on the investigation of railway bridge and bridge engineering subject matter. This paper can provide scientists, engineers, and designers with an introduction to the assessment of the mechanical and chemical steel properties used in old railway bridges.

  • Ocena wpływu dawki DME na wybrane wskaźniki procesu spalania w dwupaliwowym silniku o zapłonie samoczynnym
    • Denys Stepanenko
    2023 Pełny tekst

    Przedmiotem rozprawy jest analiza wpływu różnej ilości odparowanego DME wprowadzonego do kolektora dolotowego na wybrane wskaźniki spalania DME/ON dla wielu punktów pracy, turbodoładowanego silnika o zapłonie samoczynnym. Jako punkty pracy silnika, wybrano punkty najbardziej reprezentujące cykl jazdy WLTP dla samochodu Volkswagen Golf IV. Analizę procesu współspalania przeprowadzono z wykorzystaniem danych pomiarowych, uzyskanych podczas badań silnika spalinowego na hydraulicznej hamowni silnikowej. W pierwszej części pracy omówione zostały wiadomości wstępne i pojęcia podstawowe o silnikach spalinowych oraz sposoby stosowania DME jako paliwa alternatywnego. Następnie omówiono metodę kalibracji dwupaliwowej jednostki sterującej do możliwości zasilania i pracy konwencjonalnego silnika ZS w trybie dwupaliwowym. Kolejna część pracy przedstawia metodę przeprowadzenia badań eksperymentalnych wraz z opisem dokonanych zmian w konstrukcji silnika do możliwości zasilania dwupaliwowego. Do wyznaczenia punktów pracy silnika na podstawie przebiegu prędkości pojazdu w funkcji czasu, została zaproponowana metoda tzw. ‘wstecznego obliczenia’ realizowana za pomocą wzdłużnej dynamiki pojazdu i grupowania metodą gęstości czasowej. Jako pomocne narzędzie analizy procesów zachodzących wewnątrz cylindra podczas spalania opracowano zerowymiarowy numeryczny model w komercyjnym programie Wave firmy Ricardo. Kalibracja modelu numerycznego została omówiona w odpowiedniej części pracy. W ostatnim rozdziale zaprezentowano wyniki obszernych badań poświęconych ocenie wpływu różnych współczynników substytucji od 0% DME do ~30% DME w mieszance paliwowej na charakter procesu spalania i emisyjność dwupaliwowego silnika ZS. Ostatnim etapem niniejszej rozprawy jest statystyczna analiza zmienności (ANOVA) poprzez ocenę poziomu istotności wpływu różnych stosunków substytucji (czynnika) na wybrane wskaźniki spalania. Następnie, zastosowano analizę przebiegu funkcji regresji w celu określenia wpływu czynnika na obserwowane parametry.

  • Ocena wpływu drgań komunikacyjnych na budynki za pomocą maszynowego uczenia
    • Anna Jakubczyk-Gałczyńska
    2023 Pełny tekst Materiały Budowlane

    Drgania komunikacyjne mogą powodować spękania tynków, zarysowania a nawet zawalenie się budynku. Pomiary na rzeczywistych obiektach są pracochłonne i kosztowne, a nie zawsze uzasadnione. Celem jest utworzenie modelu, dzięki któremu można przewidzieć zagrożenie szkodliwego oddziaływania drgań komunikacyjnych na budynek. Po przeprowadzeniu własnych badań pomiarowych oraz analizie literatury utworzono model oparty na Maszynach Wektorów Wspierających, uwzględniając następujące czynniki: stan budynku, odległość budynku od krawędzi drogi, absorpcję gruntu, typ nawierzchni, stan nawierzchni oraz rodzaj pojazdu. Wyniki analiz pokazują, iż uczenie maszynowe jest obiecującym narzędziem w prognozowaniu wpływu drgań komunikacyjnych na budynki odznaczając się dużą wiarygodnością, nawet ponad 84%.

  • Ocena wpływu pokarmowych kwasów nukleinowych i ich komponentów na replikacyjną i naprawczą syntezę DNA w modelach komórek ludzkiego układu pokarmowego
    • Zuzanna Koziara
    2023 Pełny tekst

    Kwasy nukleinowe, do których należą DNA i RNA, są podstawowymi elementami każdej komórki niezbędnymi do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Pomimo, że cząsteczki te stanowią również nieodłączne składniki produktów żywnościowych spożywanych przez człowieka, to badania na temat ich zawartości w żywności oraz wartości odżywczej są ograniczone. Wyniki uzyskane w niniejszej pracy doktorskiej pokazały istotne różnice w ilości, wielkości i rozmieszczeniu jąder komórkowych, a także stopniu fragmentacji DNA w produktach żywnościowych. Wyizolowane z badanych produktów kwasy nukleinowe oraz pojedyncze nukleozydy miały wpływ na pobudzenie wzrostu komórek ludzkiego układu pokarmowego w obecności inhibitora syntezy replikacyjnej DNA, czego nie zaobserwowano w warunkach niezaburzonego procesu syntezy. Dodatek badanych związków nie wpłynął na zmniejszenie fragmentacji DNA komórek HT29 wywołanej H2O2 w obecności kofeiny. Uzyskane wyniki potwierdziły, że komórki układu pokarmowego są w stanie korzystać z egzogennych, pochodzących z żywności kwasów nukleinowych oraz ich prekursorów, tym samym wskazując na celowość uznania ich za odżywczy składnik żywności.

  • Ocena wpływu wybranych parametrów materiałowych i technologicznych dybli na zachowanie nawierzchni z betonu cementowego
    • Maksymilian Łazarowicz
    • Jacek Krzemiński
    • Piotr Jaskuła
    2023 Pełny tekst Inżynieria i Budownictwo

    W ostatnich 10 latach zauważono znaczny wzrost zastosowania nawierzchni z betonu cementowego w krajowej sieci dróg szybkiego ruchu. Wiodące wśród nawierzchni z betonu cementowego są nawierzchnie dyblowane i kotwione. Cechą charakterystyczną tego rozwiązania jest podzielenie jednorodnej nawierzchni na szereg płyt poprzez wykonanie poprzecznych i podłużnych szczelin dylatacyjnych. Ich zadaniem jest zapobiegnięcie powstawaniu losowych spękań skurczowych. Wbudowanie dybli i kotew zwiększa możliwość przenoszenia obciążenia drogowego określanego miarą współpracy płyt, a także zapewnia im swobodny ruch spowodowany obciążeniem termicznym. Prawidłowa praca dybli zależy od sposobu ich osadzenia, materiału, z jakiego zostały wykonane, czy parametrów geometrycznych jak długość, średnica czy kształt przekroju. W artykule dokonano przeglądu literaturowego mającego na celu określenie wpływu parametrów dybli na zachowanie się nawierzchni z betonu cementowego.

  • Ocena wpływu zastosowania techniki strugowej na wydajność energetyczną modułów BIPV/T chłodzonych powietrzem
    • Jan Wajs
    • Jakub Łukasik
    2023

    Praca ma charakter analizy numerycznej i dotyczy problematyki chłodzenia hybrydowych modułów fotowoltaicznych dedykowanych układom Building-Integrated Photovlotaic/Thermal (BIPV/T). Uwagę skupiono na powietrznym systemie chłodzenia dachówki fotowoltaicznej, rozważając technikę strugową, w której intensyfikację wymiany ciepła zapewniają strugi płynu uderzające w przegrodę wymiany ciepła. Przeprowadzono szereg symulacji numerycznych w celu oceny wpływu odległości czoła dyszy od powierzchni absorbera na wartości współczynników przejmowania ciepła i liczb Nusselta podczas chłodzenia dachówki. Otrzymane rezultaty wskazują na wysoką skuteczność zastosowanej techniki, a najlepszy efekt uzyskano dla przypadku, w którym względna odległość dyszy od przegrody odniesiona do średnicy dyszy wynosi 1. Dla przywołanej konfiguracji, uzyskano ponad 4-krotny wzrost wartości współczynnika przejmowania ciepła względem referencyjnego wariantu chłodzenia dachówki, w którym powietrze swobodnie przepływa kanałem prostym, omywając tylną ścianę absorbera.

  • Ochrona brzegów morskich - przegląd metod stosowanych w Polsce
    • Anita Byjoś
    • Paweł Więcławski
    2023 Pełny tekst Inżynieria Morska i Geotechnika

    W celu minimalizacji negatywnego wpływu procesów erozyjnych, w zależności od lokalizacji i intensywności działania czynników niszczących na brzeg morski, dobierane są odpowiednio metody wzmacniania i ochrony plaż. W artykule przedstawiono metody stosowane w Polsce od najmniej wpływającej na środowisko refulacji poprzez nasadzenia, do wznoszonych konstrukcji takich jak ostrogi, progi podwodne i falochrony. Uwzględniono zrealizowane dotychczas projekty, ze wskazaniem na ich lokalizację, technologię wykonania i użyte materiały. Przedstawiono schematy projektowe stosowanych metod oraz rzeczywiste efekty po ich sfinalizowaniu.

  • Ochrona przeciwporażeniowa w sieciach i instalacjach niskiego napięcia
    • Stanisław Czapp
    2023

    Użytkowanie sieci i instalacji elektroenergetycznych jest związane z wieloma zagrożeniami, a jednym z nich jest zagrożenie porażeniem prądem elektrycznym. Obowiązkiem osób projektujących te sieci i instalacje, a także osób odpowiedzialnych za ich eksploatację jest zastosowanie środków zapewniających skuteczną ochronę przeciwporażeniową. Wymagania ochrony przeciwporażeniowej są nadrzędne w stosunku do innych wymagań technicznych, a także wymagań środowiskowych. Książka przedstawia w sposób zwięzły i przystępny istotę, zasady projektowania i sprawdzania ochrony przeciwporażeniowej w sieciach i instalacjach niskiego napięcia. Opisano skutki przepływu przez człowieka prądu stałego, prądu przemiennego, również mającego podwyższoną częstotliwość, a także prądu odkształconego zawierającego wiele wyższych harmonicznych, które występują w powszechnie stosowanych obwodach z przekształtnikami energoelektronicznymi. Wyszczególniono i objaśniono środki ochrony przeciwporażeniowej podstawowej, ochrony przy uszkodzeniu oraz ochrony uzupełniającej. Omówiono specyfikę ochrony przeciwporażeniowej w wybranych instalacjach specjalnych, tzn. w pomieszczeniach wyposażonych w wannę lub prysznic, na placach budowy i robót rozbiórkowych, w gospodarstwach rolniczych i ogrodniczych, instalacjach z fotowoltaicznymi źródłami energii, instalacjach ładowania pojazdów elektrycznych, a także rzadko opisywanych instalacjach niskiego napięcia w strefie oddziaływania sieci trakcyjnej DC 3 kV. Scharakteryzowano zabezpieczenia stosowane w sieciach i instalacjach niskiego napięcia, w szczególności wyłączniki różnicowoprądowe, a także komplementarne do nich zabezpieczenia od skutków zwarć łukowych. Zaprezentowano problematykę projektowania uziemień w stacjach elektroenergetycznych SN/nn. Podano też najważniejsze terminy i definicje związane z ochroną przeciwporażeniową.

  • Od odpadów rolniczych do wysokowydajnego sorbentu. Węgiel aktywny pochodzący z łupin orzechów laskowych do oczyszczania wody i ścieków
    • Beata Barczak
    • Ewa Klugmann-Radziemska
    • Katarzyna Januszewicz
    2023 Pełny tekst Przemysł Chemiczny

    Łupiny orzechów laskowych, produkt uboczny przemysłu spożywczego, mają znaczny potencjał jako prekursor do produkcji węgla aktywnego ze względu na ich dużą dostępność i dużą zawartość węgla. Przedstawiono badania możliwości przekształcenia łupin orzechów laskowych w węgiel aktywny, wykorzystany do oczyszczania ścieków z zanieczyszczeń organicznych. Porównano procesy aktywacji fizycznej i chemicznej otrzymanego węgla. Otrzymano wysoce porowaty materiał o powierzchni właściwej 1211 m2/g. Ponadto przedstawiono izotermy adsorpcji i oznaczono pojemność adsorpcyjną biowęgla względem rodaminy B.

  • Od planów generalnych do masterplanów. Sztuka kształtowania nowych struktur miejskich na obrzeżach miast
    • Weronika Mazurkiewicz
    2023

    Do największych zmian urbanistycznych i socjologicznych w Polsce po 1989 roku można zaliczyć koncentrację ludności w obszarach metropolitalnych oraz migracje wewnętrzne dotyczące głównie przemieszczania się ludności z miast centralnych do stref podmiejskich. Jedną z ważniejszych konsekwencji przemian w przestrzeni urbanistycznej był rozwój stref obrzeżnych miast, które przekształciły się w monofunkcyjne obszary. W następstwie koszty funkcjonowania dzisiejszego obszaru metropolitalnego drastycznie rosną, a jakość życia mieszkańców tych struktur mieszkaniowych jest obniżona. Towarzyszący temu procesowi chaos przestrzenny, związane z nim problemy środowiskowe, społeczne, ekonomiczne, transportowe oraz planistyczne, jak również braki w systemie planowania zaliczają się do zasadniczych powodów podjęcia w niniejszej publikacji zagadnienia przydatności nieformalnych (pozaustawowych) narzędzi urbanistycznych używanych w skali dzielnicy. Ze względu na wagę zjawiska i jego skutki praca została poświęcona sposobom kształtowania struktur obrzeżnych realizowanych we współczesnych miastach Polski. Dominująca funkcja mieszkaniowa jest często pozbawiona funkcji miastotwórczych. Świadczą o tym niedostateczna ilość usług, miejsc pracy, niezbędnej infrastruktury, dobrze zaplanowanych i urządzonych przestrzeni publicznych oraz zieleni, utrudniony dostęp do służby zdrowia, placówek oświatowych, kulturalnych i rozrywkowych. Konsekwencjami tych niedostatków są takie zjawiska, jak: ubogie życie publiczne miejskich ośrodków zurbanizowanych, niska jakość życia, trudności w nawiązywaniu więzi społecznych między mieszkańcami, brak poczucia wspólnoty oraz traktowanie tych struktur jak „sypialni”. W książce przedstawiono struktury obrzeżne lokowane na surowym korzeniu i kształtowane na podstawie kompleksowych wizji przestrzennych przy zastosowaniu pozaustawowych instrumentów planistycznych. W celu ukazania skutków stosowania podobnych instrumentów w przeszłości przytoczono kontekst historyczny składający się z przykładów całościowego planowania obszarów miejskich. Przytoczono też kontekst zastosowania podobnych instrumentów w innych krajach Unii Europejskiej, wskazując na zasadność tworzenia masterplanów również w Polsce. Dodatkowym opisywanym wątkiem jest zastosowanie tych instrumentów w procesie poprawy jakości istniejących struktur obrzeżnych, który wiąże się z ich dopełnianiem i uzupełnianiem o brakujące funkcje miejskie w taki sposób, aby doprowadzić do ich kompletności.

  • Odour Perception Using a Sniffing Team at a Municipal Solid Waste Treatment Plant: A Case Study
    • Izabela Konkol
    • Robert Tylingo
    • Szymon Mania
    • Adam Cenian
    2023 Pełny tekst Sustainability

    The monitoring of odour intensity, generated by a landfill area, is a difficult activity since it is a multi-source problem with discontinuous odour emissions. A modified sniffing team method is described here and applied to determine the main odour sources in a landfill located in Pomerania, Poland. Four consecutive test sessions were performed during the following months: August, December, April, and June. It was found that the main odour sources are as follows: a closed- chamber composting facility for leach storage; the site wherein technological operations associated with compost turn-over during open-air aeration processes are performed; and the landfill site. The results of the sniffing team method present the indicative values of sensory testing. The application of the presented method was limited by disturbances due to changing atmospheric conditions. The calculated odour intensities and concentrations correspond with real sensitive perceptions of the tested environment

  • Odpady
    • Anna Kuczyńska-Łażewska
    2023

    Mimo rosnącej liczby odpadów na świecie, związanej z wzrastającą liczbą ludności i podwyższającym się komfortem życia, znacząco postępuje również rozwój w zakresie zarządzania nimi. Postęp i wprowadzanie innowacyjnych technologii w obszarze recyklingu i unieszkodliwiania odpadów daje nadzieję na przyszłość. Podejmowane działania powinny mieć zasięg globalny i jak najszybciej widoczne skutki. Na negatywny wpływ zwiększającej się ilości odpadów najbardziej są narażone kraje rozwijające się i ich najbiedniejsi obywatele. Środowisko naturalne także cierpi, nie tylko przez zaśmiecanie siedlisk zagrożonych gatunków czy zajmowanie ich przez wysypiska odpadów, lecz także przez obecność zanieczyszczeń takich jak odcieki ze składowisk zawierające metale ciężkie czy mikroplastik.

  • Odpowiedź na Kilka uwag do artykułu nt. Mostu Uniwersyteckiego w Bydgoszczy
    • Krzysztof Wilde
    • Jacek Chróścielewski
    • Mikołaj Miśkiewicz
    • Łukasz Pyrzowski
    • Bartosz Sobczyk
    2023 Mosty

    W materiale zawarto odpowiedź do artykułu "Kilka uwag do artykułu nt. Mostu Uniwersyteckiego w Bydgoszczy" opublikowanego w ne 1/2023 czasopisma "Mosty" na str. 8.

  • Ogólnopolski Konkurs Prototypów Koncepcji Kreatorskich ‘NIE_MATERIA’ - laureatki 1. etapu
    • Agnieszka Kurkowska
    • Anna Wróblewska
    2023

    Spośród 200 uczestników wyłoniono 7 Zespołów Laureatów 1.etapu wskazanych do kontynuacji pracy projektowej nad prototypem NIE_MATERII. Wydarzenie kontynuowane w formie publicznej prezentacji projektu i wystawy jest elementem Festiwalu. Festival ART&DESIGN 2023 jest premierowym wydarzeniem podsumowującym roczny projekt „Design w procesie” - cykl wystaw, konferencji warsztatowych i naukowych oraz warsztatów edukacyjnych. Festival podsumowuje działania twórcze i projektowe z różnych dziedzin, realizowanych przez profesjonalistów i młodych kreatorów, designerów, włączając również działania ekspertów z branż biznesu. Główne wystawy festiwalu mają charakter konkursowy i kuratorski oraz są efektem ponad rocznej współpracy Akademickiego Centrum Designu z uczelniami artystycznymi jak i środowiskiem niezależnych twórców/czyń. Wystawy premierowe o zasięgu ogólnopolskim „Materie żywiołów” jak i wystawa prototypów Koncepcji Kreatorskich pod nadzorem Jury podsumowują procesy, badania i estetykę kreacji podejmując nowatorskie rozwiązania estetyczne. Efektem tych dwóch pokazów będzie udział autorek i autorów prac w dalszych wystawach międzynarodowych oraz dofinansowanie realizacji wybranych koncepcji kreatorskich wraz z ich wystawą premierową. Tegoroczne hasło festiwalu to NIE_MATERIA.

  • Określanie liczby sygnałów echa w zmodyfikowanej metodzie Prony’ego w zastosowaniu do echosondy interferometrycznej
    • Piotr Grall
    2023 Pełny tekst

    W rozprawie zaprezentowana została analiza możliwości poprawy dokładności określania głębokości w echosondzie interferometrycznej. Analiza dostępnych źródeł wykazała, że jednym ze sposobów na osiągnięcie poprawy dokładności jest zastosowanie zaawansowanych metod określania kierunku. Spośród odstępnych metod wybrano Zmodyfikowaną Metodę Prony’ego i zastosowano ją do przetwarzania sygnałów w echosondzie interferometrycznej. Aby poprawnie zastosować Zmodyfikowaną Metodę Prony’ego konieczne jest poprawne określanie liczby sygnałów echa. W rozprawie zaprezentowano opracowaną, nową metodę określania liczby sygnałów echa, która w zastosowaniu do Zmodyfikowanej Metody Prony’ego pozawala na poprawę dokładności określania głębokości w echosondzie interferometrycznej. Zaprezentowane zostały dwa warianty opracowanej metody, które umożliwiają jej zastosowanie w typowych, reprezentatywnych warunkach, w jakich pracuje echosonda interferometryczna w systemach hydrograficznych. Właściwości zaprezentowanej metody zostały zbadane dla symulowanych sygnałów ze stałego kierunku. W szczególności zbadano jak dekorelacja przestrzenna sygnału wpływa na skuteczność nowej metody w określaniu liczby sygnałów echa oraz dokładność określenia kierunku. Następnie sprawdzono właściwości zaproponowanej metody dla sygnałów symulowanych oraz dla sygnałów zarejestrowanych w warunkach rzeczywistych. W rezultacie przeprowadzonych badań wykazano poprawę dokładności określania kierunku/głębokości za pomocą Zmodyfikowanej Metody Prony’ego wraz z zaproponowaną metoda określania liczby sygnałów echa w stosunku do standardowego Metody Prony’ego bez modyfikacji.

  • On a 3D material modelling of smart nanocomposite structures
    • Mohammad Malikan
    • Shahriar Dastjerdi
    • Victor Eremeev
    • Hamid M. Sedighi
    2023 Pełny tekst INTERNATIONAL JOURNAL OF ENGINEERING SCIENCE

    Smart composites (SCs) are utilized in electro-mechanical systems such as actuators and energy harvesters. Typically, thin-walled components such as beams, plates, and shells are employed as structural elements to achieve the mechanical behavior desired in these composites. SCs exhibit various advanced properties, ranging from lower order phenomena like piezoelectricity and piezomagneticity, to higher order effects including flexoelectricity and flexomagneticity. The recently discovered flexomagneticity in smart composites has been investigated under limited conditions. A review of the existing literature indicates a lack of evaluation in three-dimensional (3D) elasticity analysis of SCs when the flexomagnetic effect (FM) exists. To address this issue, the governing equations will incorporate the term ∂/∂z, where z represents the thickness coordinate. The variational technique will guide us in further developing these governing equations. By using hypotheses and theories such as a 3D beam model, von Kármán's strain nonlinearity, Hamilton's principle, and well-established direct and converse FM models, we will derive the constitutive equations for a thick composite beam. Conducting a 3D analysis implies that the strain and strain gradient tensors must be expressed in 3D forms. The inclusion of the term ∂/∂z necessitates the construction of a different model. It should be noted that current commercial finite element codes are not equipped to accurately and adequately handle micro- and nano-sized solids, thus making it impractical to model a flexomagnetic composite structure using these programs. Therefore, we will transform the derived characteristic linear three-dimensional bending equations into a 3D semi-analytical Polynomial domain to obtain numerical results. This study demonstrates the importance of conducting 3D mechanical analyses to explore the coupling effects of multiple physical phenomena in smart structures.

  • On analysis of nanocomposite conical structures
    • Shahriar Dastjerdi
    • Ömer Civalek
    • Mohammad Malikan
    • Bekir Akgöz
    2023 INTERNATIONAL JOURNAL OF ENGINEERING SCIENCE

    This research examines the analysis of rotating truncated conical baskets reinforced by carbon nanotubes around the two independent axes. A time-dependent analysis is considered, and the nonlinear dynamic governing equations are extracted using the energy method. Carbon nanotubes (CNTs) reinforced the conical basket, and the structure's mechanical properties are determined based on the several distributions of carbon nanotubes. The novel design of a two-axis rotating conical basket is used as a centrifuge device and its resistance is investigated at different rotational velocities around the two independent axes. The partial differential governing equations are solved to obtain the structure's deformations. It can be seen that the structure undergoes much deformation against rotational velocities (significantly two-axis rotations). By reinforcing the conical basket with CNTs, its resistance increased, and a considerable part of the deformations resulting from the accelerated rotation will be neutralized. The results of novel presented formulation are validated, and the effectiveness of the dynamics formulation and solution method is proved. Also, the effects of various parameters on the research, such as the type of CNTs distribution and two-axis angular rotational velocities, are carefully examined. The results of this research can provide valuable information about the resistance of conical centrifuges reinforced with carbon nanotubes for other researchers. Also, it is noteworthy to mention that a novel approach has been presented for the dynamic deformation analysis of perforated centrifuges.

  • On bidirectional preestimates and their application to identification of fast time-varying systems
    • Maciej Niedźwiecki
    • Artur Gańcza
    • Lu Shen
    • Yuriy Zakharov
    2023 Pełny tekst

    When applied to the identification of time-varying systems, such as rapidly fading telecommunication channels, adaptive estimation algorithms built on the local basis function (LBF) principle yield excellent tracking performance but are computationally demanding. The subsequently proposed fast LBF (fLBF) algorithms, based on the preestimation principle, allow a substantial reduction in complexity without significant performance losses. We propose a novel preestimator, called bidirectional, which further improves the performance of the fLBF scheme.

  • On dynamic modeling of piezomagnetic/flexomagnetic microstructures based on Lord–Shulman thermoelastic model
    • Mohammad Malikan
    • Victor Eremeev
    2023 Pełny tekst ARCHIVE OF APPLIED MECHANICS

    We study a time-dependent thermoelastic coupling within free vibrations of piezomagnetic (PM) microbeams considering the flexomagnetic (FM) phenomenon. The flexomagneticity relates to a magnetic field with a gradient of strains. Here, we use the generalized thermoelasticity theory of Lord–Shulman to analyze the interaction between elastic deformation and thermal conductivity. The uniform magnetic field is permeated in line with the transverse axis. Using the strain gradient approach, the beam yields microstructural properties. The analytical solving process has been gotten via applying sine Fourier technique on displacements. Graphical illustrations are assigned to shape numerical examples concerning variations in essential physical quantities. It was observed that the flexomagnetic effect could be extraordinary if the thermal conductivity of the material is higher or the thermal relaxation time of the heat source is lesser. This theoretical study will provide the way of starting studies on magneto-thermoelastic small-scale piezo-flexomagnetic structures based on the heat conduction models.

  • On dynamics of origami-inspired rod
    • Igor Berinskii
    • Victor Eremeev
    2023 INTERNATIONAL JOURNAL OF ENGINEERING SCIENCE

    We discuss the dynamics of a relatively simple origami-inspired structure considering discrete and continuum models. The latter was derived as a certain limit of the discrete model. Here we analyze small in-plane deformations and related equations of infinitesimal motions. For both models, dispersion relations were derived and compared. The comparison of the dispersion relations showed that the continuum model can capture the behavior of origami structures, which can be helpful in the materials properties determination and nondestructive evaluation.

  • On implementation of fibrous connective tissues’ damage in Abaqus software
    • Agnieszka Sabik
    • Wojciech Witkowski
    2023 JOURNAL OF BIOMECHANICS

    Connective fibrous tissues, such as tendons and ligaments, in humans and animals exhibit hyperelastic behaviour. The constitution of the material of these tissues is anisotropic due to the presence of the collagen fibres, where one family of fibres is the typical case. Traumatic events and/or aging may sometimes lead to the damage of the tissue. The study of motion of affected joints or limbs is usually not permitted in vivo. This is where finite element method (FEM) becomes useful as a premise for general analysis, surgical planning or designing of implants and medical treatment. One of the most often used FEM commercial programs is the field of the biomechanics is Abaqus. The present study discusses the potential of user subroutine UANISOHYPER_INV in this code to analyse response of transversely isotropic tissue with damage in quasi-static range. This subroutine requires providing the material energy function and its derivatives only. The stress tensor and constitutive matrix are computed by the software automatically. To the best of the Authors’ knowledge this procedure provides the easiest way to simulate the anisotropic hyperelastic material behaviour in Abaqus. In this study its usage is extended onto the damage response simulation. The verification of the approach and its validation against experimental data indicates its efficiency.

  • On Nature-Inspired Design Optimization of Antenna Structures Using Variable-Resolution EM Models
    • Sławomir Kozieł
    • Anna Pietrenko-Dąbrowska
    2023 Pełny tekst Scientific Reports

    Numerical optimization has been ubiquitous in antenna design for over a decade or so. It is indispensable in handling of multiple geometry/material parameters, performance goals, and constraints. It is also challenging as it incurs significant CPU expenses, especially when the underlying computational model involves full-wave electromagnetic (EM) analysis. In most practical cases, the latter is imperative to ensure evaluation reliability. The numerical challenges are even more pronounced when global search is required, which is most often carried out using nature-inspired algorithms. Population-based procedures are known for their ability to escape from local optima, yet their computational efficiency is poor, which makes them impractical when applied directly to EM models. A common workaround is the utilization of surrogate modeling techniques, typically in the form of iterative prediction-correction schemes, where the accumulated EM simulation data is used to identify the promising regions of the parameter space and to refine the surrogate model predictive power at the same time. Notwithstanding, implementation of surrogate-assisted procedures is often intricate, whereas their efficacy may be hampered by the dimensionality issues and considerable nonlinearity of antenna characteristics. This work investigates the benefits of incorporating variable-resolution EM simulation models into nature-inspired algorithms for optimization of antenna structures, where the model resolution pertains to the level of discretization density of an antenna structure in the full-wave simulation model. The considered framework utilizes EM simulation models which share the same physical background and are selected from a continuous spectrum of allowable resolutions. The early stages of the search process are carried out with the use of the lowest fidelity model, which is subsequently automatically increased to finally reach the high-fidelity antenna representation (i.e., considered as sufficiently accurate for design purposes). Numerical validation is executed using several antenna structures of distinct types of characteristics, and a particle swarm optimizer as the optimization engine. The results demonstrate that appropriate resolution adjustment profiles permit considerable computational savings (reaching up to eighty percent in comparison to high-fidelity-based optimization) without noticeable degradation of the search process reliability.

  • On Rapid Design Optimization and Calibration of Microwave Sensors Based on Equivalent Complementary Resonators for High Sensitivity and Low Fabrication Tolerance
    • Tanveer Haq Ul
    • Sławomir Kozieł
    2023 Pełny tekst SENSORS

    This paper presents the design, optimization, and calibration of multivariable resonators for mi-crowave dielectric sensors. An optimization technique for circular complementary split ring reso-nator (CC-SRR) and square complementary split ring resonator (SC-SRR) is presented to achieve the required transmission response in a precise manner. The optimized resonators are manufac-tured using a standard photolithographic technique and measured for fabrication tolerance. The fabricated sensor is presented for high-resolution characterization of dielectric substrates and oil samples. A three-dimensional dielectric container is attached to the sensor, which acts as a pool for the sample under test (SUT). In the presented technique, the dielectric substrates and oil sam-ples can interact directly with the electromagnetic (EM) field emitted from the resonator. For the sake of sensor calibration, a relation between the relative permittivity of the dielectric samples and the resonant frequency of the sensor is established in the form of the inverse regression model. Comparisons with state-of-the-art sensors indicate the superiority of the presented design in terms of oil characterization reliability. The significant technical contributions of this work include the employment of rigorous optimization of geometry parameters of the sensor leading to its superior performance, the development and application of the inverse-model-based calibration procedure.

  • On the exact equilibrium conditions of irregular shells reinforced by beams along the junctions
    • Violetta Konopińska-Zmysłowska
    2023 Pełny tekst CONTINUUM MECHANICS AND THERMODYNAMICS

    The exact, resultant equilibrium conditions for irregular shells reinforced by beams along the junctions are formulated. The equilibrium conditions are derived by performing direct integration of the global equilibrium conditions of continuum mechanics. New, exact resultant static continuity conditions along the singular curve modelling reinforced junction are presented. The results do not depend on shell thickness, internal through-the-thickness shell structure, or material properties of shell and beam elements. In this theoretical approach, the beam’s kinematics is represented by the elastic Cosserat curve. Kinematically, the six-parameter model of shell structures coincides with the Cosserat curve model of the beam. The presented method can be easily applied to cases of connection of three or four shell elements with the reinforcement along the junction.

  • On the Importance of Resilience Engineering for Networked Systems in a Changing World
    • David Hutchison
    • Dimitrios Pezaros
    • Jacek Rak
    • Paul Smith
    2023 Pełny tekst IEEE COMMUNICATIONS MAGAZINE

    Resilience is featured increasingly often in the media, usually applied to society when faced, for example, with disasters such as flooding and the enormous challenges that the Covid-19 pandemic posed. There are now many resilience-related discussion groups worldwide, and some standards initiatives devoted in particular to city resilience. However, there is relatively little explicit interest in resilience engineering for communication networks and systems, including the Internet. This is perhaps surprising, given the reliance that society now places on networks and networked systems. This article reflects on key issues and developments that may change this perspective; we summarize recent and current research in resilient systems and, consequently, propose a multidisciplinary research agenda in resilience engineering for networked systems.

  • On the Possibility of Increasing Ship Energy Efficiency Through Improved Propulsion Control System
    • Mohammad Ghaemi
    2023

    This paper summarizes the analyses conducted to assess the impact of the ship's propulsion control system on energy efficiency in calm, manoeuvre, and sea wave conditions, where the goal of the investigation is to develop new strategies for controlling the ship's motion while considering the interactions between the hull, engine, and propeller.

  • On the recognition of the game type based on physiological signals and eye tracking
    • Mariusz Szwoch
    • Łukasz Czekaj
    • Łukasz Radzinski
    • Robert Kitłowski
    • Włodzisław Duch
    • Jakub Domaszewicz
    • Mateusz Kolimaga
    2023

    Automated interpretation of signals yields many impressive applications from the area of affective computing and human activity recognition (HAR). In this paper we ask the question about possibility of cognitive activity recognition on the base of particular set of signals. We use recognition of the game played by the participant as a playground for exploration of the problem. We build classifier of three different games (Space Invaders, Tetris, Tower Defence) and inter-game pause. We validate classifier in the player-independent and playerdependent scenario. We discuss the improvement in the player-dependent scenario in the context of biometric person recognition. On the base of the results obtained in game classification, we consider potential applications in smart surveillance and quantified self.

  • On the use of leading safety indicators in maritime and their feasibility for Maritime Autonomous Surface Ships
    • Krzysztof Wróbel
    • Mateusz Gil
    • Przemysław Krata
    • Karol Olszewski
    • Jakub Montewka
    2023 Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part O-Journal of Risk and Reliability

    Although the safety of prospective Maritime Autonomous Surface Ships will largely depend on their ability to detect potential hazards and react to them, the contemporary scientific literature lacks the analysis of how to achieve this. This could be achieved through an application of leading safety indicators. The aim of the performed study was to identify the research directions of leading safety indicators in three safety-critical operational aspects of Maritime Autonomous Surface Ships: collision avoidance, intact stability, and communication. To achieve this, literature review is performed, taking into account scientific documents including journal and conference papers. The results indicate that the need for establishing operational leading safety indicators is recognized by numerous scholars, who sometimes make suggestions of what the set of indicators shall consist of. Some leading safety indicators for autonomous vessels are readily identifiable in the scientific literature and used in current practice. However, the research effort is lacking a holistic approach to the issue.

  • On time-dependent nonlinear dynamic response of micro-elastic solids
    • Mohammad Malikan
    • Victor Eremeev
    2023 Pełny tekst INTERNATIONAL JOURNAL OF ENGINEERING SCIENCE

    A new approach to the mechanical response of micro-mechanic problems is presented using the modified couple stress theory. This model captured micro-turns due to micro-particles' rotations which could be essential for microstructural materials and/or at small scales. In a micro media based on the small rotations, sub-particles can also turn except the whole domain rotation. However, this framework is competent for a static medium. In terms of dynamic investigations of micro materials, it is required to involve micro-rotations' mass inertias. This fact persuades us to pay particular attention to the micro mechanics' samples and directed us to re-derive the modified couple stress model to propose and represent a new micro-mechanic approach which is well-deserved, especially for dynamic studies of microstructures. In carrying out this job, the classical beam has provided the basic form of formulation procedure. The continuum medium has been limited to a square flat non-porous beam deducing a homogeneous isotropic micromaterial. As long as the time-dependent results are concerned due to studying micro-mass inertia in time history, there would be two solution steps. The Galerkin decomposition technique is imposed in accord with an analytical postulate to issue the algebraic problem distributing time-dependent equations. The latter, the Homotopy perturbation method delivers time-dependent outcomes. The solution methods have been validated by building numerical models in Abaqus software. On the new achievements of this study, one can declare that both static and dynamic length scale parameters are very effective in order to study vibrations of microstructures. If the values of these characteristic lengths are considerable, the nonlinear frequency analysis will be essential.Furthermore, the stiffness of the structure will be higher if the values of both length scale parameters increase.

  • On Unsupervised Artificial-Intelligence-Assisted Design of Antennas for High-Performance Planar Devices
    • Sławomir Kozieł
    • Weiping Dou
    • Peter Renner
    • Andrew Cohen
    • Yuandong Tian
    • Jiang Zhu
    • Anna Pietrenko-Dąbrowska
    2023 Pełny tekst Electronics

    Design of modern antenna structures is a challenging endeavor. It is laborious, and heavily reliant on engineering insight and experience, especially at the initial stages oriented towards the devel-opment of a suitable antenna architecture. Due to its interactive nature and hands-on procedures (mainly parametric studies) for validating suitability of particular geometric setups, typical antenna development requires many weeks and significant involvement of a human expert. The same reasons only allow the designer to try out a very limited number of options in terms of antenna geometry arrangements. Automated topology development and dimension sizing is therefore of high interest, especially from industry perspective where time-to-market and expert-related ex-penses are of paramount importance. This paper discusses a novel approach to unsupervised specification-driven design of planar antennas. The presented methodology capitalizes on a flexi-ble and scalable antenna parameterization, which enables realization of complex geometries while maintaining reasonably small parameter space dimensionality. A customized nature-inspired al-gorithm is employed to carry out space exploration and identification of a quasi-optimum antenna topology in a global sense. A fast gradient-based procedure is then incorporated to fine tune an-tenna dimensions. The design framework works entirely in a black-box fashion with the only in-put being design specifications, and optional constraints, e.g., concerning the structure size. Nu-merous illustration case studies demonstrate the capability of the presented technique to generate unconventional antenna topologies of satisfactory performance using reasonable computational budgets, and with no human expert interaction necessary whatsoever.

  • On well-posedness of the first boundary-value problem within linear isotropic Toupin–Mindlin strain gradient elasticity and constraints for elastic moduli
    • Victor Eremeev
    2023 Pełny tekst ZAMM-Zeitschrift fur Angewandte Mathematik und Mechanik

    Within the linear Toupin–Mindlin strain gradient elasticity we discuss the well-posedness of the first boundary-value problem, that is, a boundary-value problem with Dirichlet-type boundary conditions on the whole boundary. For an isotropic material we formulate the necessary and sufficient conditions which guarantee existence and uniqueness of a weak solution. These conditions include strong ellipticity written in terms of higher-order elastic moduli and two inequalities for the Lamé moduli. The conditions are less restrictive than those followed from the positive definiteness of the deformation energy.

  • One More Step Towards a Circular Economy for Thermal Insulation Materials—Development of Composites Highly Filled with Waste Polyurethane (PU) Foam for Potential Use in the Building Industry
    • Łukasz Kowalczyk
    • Jerzy Korol
    • Błażej Chmielnicki
    • Aleksandra Laska
    • Daniel Chuchała
    • Aleksander Hejna
    2023 Pełny tekst Materials

    The rapid development of the building sector has created increased demand for novel materials and technologies, while on the other hand resulting in the generation of a severe amount of waste materials. Among these are polyurethane (PU) foams, which are commonly applied as thermal insulation materials. Their management is a serious industrial problem, due to, for example, their complex chemical composition. Although some chemical and thermochemical methods of PU foam recycling are known, their broader use is limited due to requirements related to the complexity and safety of their installation, thus implicating high costs. Therefore, material recycling poses a promising alternative. The incorporation of waste PU foams as fillers for polymer composites could make it possible to take advantage of their structure and performance. Herein, polypropylene-based composites that were highly filled with waste PU foam and modified using foaming agents were prepared and analyzed. Depending on the foam loading and the foaming agent applied, the apparent density of material was reduced by as much as 68%. The efficient development of a porous structure, confirmed by scanning electron microscopy and high-resolution computed micro-tomography, enabled a 64% decrease in the thermal conductivity coefficient. The foaming of the structure affected the mechanical performance of composites, resulting in a deterioration of their tensile and compressive performance. Therefore, developing samples of the analyzed composites with the desired performance would require identifying the proper balance between mechanical strength and economic, as well as ecological (share of waste material in composite, apparent density of material), considerations.

  • Ongoing Progress on Pervaporation Membranes for Ethanol Separation
    • Muhammad Imad
    • Roberto Castro Munoz
    2023 Pełny tekst Membranes

    Ethanol, a versatile chemical extensively employed in several fields, including fuel production, food and beverage, pharmaceutical and healthcare industries, and chemical manufacturing, continues to witness expanding applications. Consequently, there is an ongoing need for cost-effective and environmentally friendly purification technologies for this organic compound in both diluted (ethanol-water–) and concentrated solutions (water-ethanol–). Pervaporation (PV), as a membrane technology, has emerged as a promising solution offering significant reductions in energy and resource consumption during the production of high-purity components. This review aims to provide a panorama of the recent advancements in materials adapted into PV membranes, encompassing polymeric membranes (and possible blending), inorganic membranes, mixed-matrix membranes, and emerging two-dimensional-material membranes. Among these membrane materials, we discuss the ones providing the most relevant performance in separating ethanol from the liquid systems of water–ethanol and ethanol–water, among others. Furthermore, this review identifies the challenges and future opportunities in material design and fabrication techniques, and the establishment of structure–performance relationships. These endeavors aim to propel the development of next-generation pervaporation membranes with an enhanced separation efficiency.

  • Ontological Modeling for Contextual Data Describing Signals Obtained from Electrodermal Activity for Emotion Recognition and Analysis
    • Teresa Zawadzka
    • Tomasz Wierciński
    • Wojciech Waloszek
    • Michał Wróbel
    2023 Pełny tekst IEEE Access

    Most of the research in the field of emotion recognition is based on datasets that contain data obtained during affective computing experiments. However, each dataset is described by different metadata, stored in various structures and formats. This research can be counted among those whose aim is to provide a structural and semantic pattern for affective computing datasets, which is an important step to solve the problem of data reuse and integration in this domain. In our previous work, the ROAD ontology was introduced. This ontology was designed as a skeleton for expressing contextual data describing time series obtained in various ways from various signals and was focused on common contextual data, independent of specific signals. The aim of the presented research is to provide a carefully curated vocabulary for describing signals obtained from electrodermal activity, a very important subdomain of emotion analysis. We decided to present it as an extension to the ROAD ontology in order to offer means of sharing metadata for datasets in a unified and precise way. To meet this aim, the research methodology was defined, mostly focusing on requirements specification and integration with other existing ontologies. Application of this methodology resulted firstly in sharing the requirements to allow a broader discussion and secondly development of the EDA extension of the ROAD ontology, validated against the MAHNOB-HCI dataset. Both these results are very important with respect to the vast context of the work, i.e. providing an extendable framework for describing affective computing experiments. Introducing the methodology also opens the way for providing new extensions systematically just by executing the steps defined in the methodology.

  • Opinia dotycząca zasadności wykonanych robót hydrotechnicznych i sposobu zagospodarowania nieruchomości w kontekście wykorzystania jako morski port przeładunkowy.
    • Marcin Cudny
    • Mariusz Wyroślak
    2023

    Opinię przygotowano na podstawie umowy zawartej w Gdyni w dniu 2 lutego 2023r. pomiędzy Gdynia Container Terminal Sp. z o.o. z siedzibą w Gdyni przy ul. Energetyków 5 oraz Politechniką Gdańską z siedzibą w Gdańsku ul. Narutowicza 11/12.