1. Analitična mehanikaMilan Ambrožič, Arbresha Hölbl, 2023 Abstract: Pri predmetu Analitična mehanika obravnavamo številne probleme iz mehanike, predvsem dinamike, na bolj matematično sistematičen način, kot je navada pri običajnih fizikalnih nalogah, npr. v zvezi z drugim Newtonovim zakonom. S tem lahko vključimo tudi kompleksnejše geometrije pri gibanju teles. Ključni del analitične mehanike je vpeljava generaliziranih koordinat kot neodvisnih spremenljivk gibanja, s katerimi izrazimo Lagrangeevo funkcijo ali pa Hamiltonian. Nazadnje moramo rešiti ustrezne diferencialne enačbe, da najdemo časovno odvisnost generaliziranih koordinat. Gravitacija in nihanje sta značilni področji, kjer koristno uporabimo matematični formalizem analitične mehanike. Keywords: Lagrangeeva funkcija, Hamiltonian, Euler-Lagrangeeve enačbe, mehanika, variacijski račun, enostavna telesa in sistemi teles Published in DKUM: 07.12.2023; Views: 5; Downloads: 0
Full text (6,72 MB) This document has many files! More... |
2. Prenosni pojavi v zračni reži elektromotorjaAljaž Beras, 2023, master's thesis Abstract: V magistrski nalogi sta obravnavana modeliranje in numerična analiza zračne reže elektromotorja. Za numerično modeliranje dvofaznega toka zrak-olje je uporabljena računalniška dinamika tekočin na poenostavljenem geometrijskem modelu zračne reže. Razlog za analizo sta simulacija kompleksnega tokovnega polja v zračni reži in pojav Taylorjevih vrtincev v dvofaznem toku. Na tokovno polje v zračni reži imajo močan vpliv robni pogoji okolice, ki s tlačno razliko v zračni reži pomembno vplivajo na povprečno gostoto in izgube v zračni reži. Na 30-stopinjskem izseku celotnega geometrijskega modela smo uspešno modelirali Taylorjeve vrtince in dobili ustrezne strižne napetosti. Keywords: Zračna reža elektromotorja, večfazni tok, turbulentni tok, mehanika tekočin, numerična simulacija Published in DKUM: 30.11.2023; Views: 42; Downloads: 6
Full text (3,59 MB) |
3. Vpliv nizkih obratovalnih temperatur na mehanske lastnosti jekel : magistrsko deloMatej Zupan, 2023, master's thesis Abstract: Mehanske lastnosti jekla predstavljajo ključni podatek pri razumevanju, ki vpliva na dimenzioniranje elementov v strojništvu. V magistrskem delu smo v teoretičnem delu opisali fazni diagram železo-cementit, s katerim opišemo kemijsko sestavo jekla. Sledil je opis vrste jekel in njihovih mehanskih lastnosti. V zadnjem delu teoretičnega poglavja so predstavljeni najpogostejši porušitveni preizkusi. V praktičnem delu magistrskega dela smo opisali postopke preizkušanja ter prikazali rezultate v obliki tabel in diagramov s priloženimi slikami za natezni preizkus, kemijsko in mikroskopsko analizo. Najpomembnejši del naloge predstavljajo končni rezultati preizkusov, s katerimi smo materialu določili mehanske in kemijske lastnosti s končno diskusijo o pridobljenih rezultatih. Keywords: jeklo, mehanika loma, natezni preizkus, kemijska analiza, fraktografska analiza Published in DKUM: 01.06.2023; Views: 179; Downloads: 15
Full text (6,71 MB) |
4. Kvantno mehansko proučevanje molekularnih mehanizmov karcinogeneze in njeno preprečevanje z naravnimi spojinamiEva Španinger, 2022, doctoral dissertation Abstract: Povzetek
Dasiravno obdobje intenzivnega preučevanja raka traja že dobro stoletje, nam še vedno ni obrodilo odgovorov na številna ključna vprašanja o nastanku raka (karcinogenezi), dejavnikih, ki vplivajo na njegovo napredovanje; in seveda kako ga uspešno zdraviti brez ali s kar najmanj stranskimi učinki. Vsled navedega nam ni manjkalo povodov, da se lotimo preučevanja raka s povsem drugačnim, sodobnejšim in varnejšim pristopom.
Preučevanja karcinogeneze oziroma njenih molekularnih mehanizmov smo se v doktorskem delu lotili s pomočjo računalniških metod osnovanih na kvantni kemiji oziroma kvantni mehaniki. In silico pristop k preučevanju molekularnih mehanizmov za razliko od številnih drugih namreč ne predstavlja zdravstvenega tveganja.
Najprej smo izvedli simulacije reakcije alkilacije in acilacije karcinogena β-propiolaktona z genetskim materialom oziroma posameznimi DNK bazami (adeninom, citozinom, gvaninom in timinom). Uporaba posameznih baz nam je olajšala in pospešila izračune ter omogočila, da smo spoznali, katera so ranljivejša mesta našega dednega materiala in najverjetnejša tarča kemijskih karcinogenov. Za širši in podrobnejši vpogled v molekularne mehanizme karcinogeneze smo preučili tudi mehanizme reakcij karcinogena akrilonitrila z DNK bazami.
Kasneje smo z enakimi metodami izvedli tudi reakcije karcinogena β-propiolaktona s snovmi z antikancerogenim delovanjem kamor spadajo glutation (telesu naravni lovilec) in nekatere polifenolne spojine, ki bi glutation lahko potencialno nadomestile in tako preprečile karcinogenezo. Tako smo pokazali, da lahko z računalniškimi metodami na temeljih kvantne kemije ne le preučujemo karcinogenezo, ampak tudi iščemo potencialne kandidate za njeno preprečevanje in celo zdravljenje. V disertaciji smo obsežno predstavili številne naravne spojine skupaj z njihovimi odkritimi biološkimi mehanizmi antikancerogenega delovanja in prednostmi njihovega zaužitja, med katerimi so številni polifenoli, kakor tudi nekatere naravne spojine iz hmelja, čigar uporaba sega ne samo stoletja, temveč celo tisočletje nazaj. Dandanes pa se počasi oživlja uporaba hmelja tudi v zdravstvene namene in ne zgolj v prehranske.
Nenazadnje pa nas je zanimalo tudi ali lahko s pomočjo simulacij molekulske dinamike, ki prav tako spadajo med računalniške metode parametrizirane na kvantni mehaniki, preučujemo tudi posledice karcinogeneze, v našem primeru polimorfizmov posameznega nukleotida. Za razliko od večine znanstvene srenje smo hodili po manj raziskanem terenu, saj smo se odločili preučiti vpliv regulatornega polimorfizma posameznega nukleotida (rSNP-ja) iz nekodirajočega področja genoma na vezavo transkripcijskega faktorja vpletenega v ekspresijo specifičnega gena oziroma na regulacijo genske ekspresije tega gena. Nekodirajoči del genoma je še vedno zelo slabo raziskan, čeprav tudi asociacijske študije na celotnem genomu (GWAS) nakazujejo na to, da so tudi polimorfizmi locirani na nekodirajočem delu genoma povezani s povečanim tveganjem za nastanek raka. Dokazali smo, da je s tovrstnim pristopom mogoče preučevati rSNP-je in osvetlili številne ovire na poti k uspešnejšemu in vsestranskemu preučevanju raka, ki lahko v bodoče postanejo nove priložnosti in nova področja raziskav o raku.
Doktorsko delo tako zaobjema vse faze raka od njegovega preprečevanja, preko karcinogeneze (nastanka) in preučevanja njenih posledic, vse do zaviranja karcinogeneze ter nenazadnje naravnega zdravljenja raka. S preučevanjem mehanizmov nastanka raka se lahko bolje seznanimo s samo boleznijo in jo posledično, če že ne preprečimo, lahko vsaj ustrezneje zdravimo. Utiramo torej pot k uspešnejšemu preprečevanju in zdravljenju raka z manj ali celo brez stranskih učinkov. Keywords: rak, karcinogeneza, kvantna mehanika, molekulska dinamika, polifenoli, hmelj Published in DKUM: 07.12.2022; Views: 371; Downloads: 58
Full text (5,33 MB) |
5. Preučevanje mehanizmov antikarcinogenega in nevroprotektivnega delovanja naravnih polifenolnih spojin : doktorska disertacijaVeronika Furlan, 2022, doctoral dissertation Abstract: Namen doktorske disertacije je z uporabo inovativnih računalniških pristopov preučiti in pojasniti slabo raziskane molekularne mehanizme antikarcinogenega in nevroprotektivnega delovanja naravnih polifenolnih spojin v vlogi preprečevalcev nastanka raka ter v vlogi zaviralcev napredovanja karcinogeneze in Alzheimerjeve bolezni.
V prvem delu doktorske disertacije smo z uporabo kvantomehanskih simulacij obravnavali polifenol [6]-gingerol in tripeptid glutation v vlogi lovilcev devetih genotoksičnih kemijskih karcinogenenov ter tako kot prvi omogočili dragocen vpogled v pripadajoče geometrije reaktantov in prehodnih stanj, ki potrjujejo veljavnost predpostavljenega SN2 reakcijskega mehanizma. Predstavljena kvantnomehanska metodologija ima velik potencial, da postane standardno orodje za napovedovanje kemozaščitnega potenciala številnih polifenolnih spojin v vlogi lovilcev kemijskih karcinogenov epoksidnega tipa.
V drugem delu doktorske disertacije smo s kvantnomehansko obravnavo ksantohumola iz hmelja in njegovih derivatov izoksantohumola, 8-prenilnaringenina in 6-prenilnaringenina v vlogi lovilcev aflatoksin B1 ekso-8,9-epoksida razkrili povezavo med strukturo in antikarcinogeno aktivnostjo izbranih prenilflavonoidov ter potrdili veljavnost predpostavljenega SN2 reakcijskega mehanizma. Znižanje z aflatoksinom B1 inducirane citotoksičnosti in genotoksičnosti je bilo potrjeno tudi in vitro na celicah človeškega hepatoma HepG2 po dodatku ksantohumola.
V tretjem delu doktorske disertacije smo razvili popolnoma nov protokol za inverzno molekulsko sidranje, s pomočjo katerega je mogoče identificirati zožen nabor najbolj verjetnih tarčnih človeških proteinov izbrane polifenolne spojine. Na podlagi afinitete izbranega polifenola kurkumina za vezavo na specifične človeške proteine, ki sodelujejo v onkogenih in nevrodegenerativnih signalnih kaskadah, smo kot prvi uspešno razkrili mehanizme njegovega antikarcinogenega in nevroprotektivnega delovanja. Predstavljeni protokol inverznega molekulskega sidranja ima velik potencial v farmacevtskih aplikacijah, saj gre za univerzalen pristop, s pomočjo katerega lahko predvidimo proteinske tarče in pojasnimo že opažene ter napovemo nove potencialne biološke učinke izbranih spojin vodnic.
V četrtem delu doktorske disertacije smo z uporabo molekulskega sidranja, simulacij molekulske dinamike in prostoenergijskih izračunov preučevali štiri prehranske polifenole kot potencialne inhibitorje encima fosfodiesteraza 4D, ki predstavlja validirano terapevtsko tarčo za zdravljenje Alzheimerjeve bolezni. Izračunane vezavne proste energije potrjujejo, da kurkumin, [6]-gingerol, kapsaicin in resveratrol predstavljajo potencialne inhibitorje encima fosfodiesteraza 4D, pri čemer ima kurkumin največji inhibitorni potencial. S kombiniranim računalniškim pristopom smo tako prvič dobili mehanistični vpogled v povezavo med strukturo in nevroprotektivnim delovanjem štirih preučevanih polifenolov, ki je eksperimentu nedosegljiv.
V petem delu doktorske disertacije smo predstavili ekstrakcijske, destilacijske in karakterizacijske metode za pridobivanje visoko kvalitetnih bioaktivnih ekstraktov, eteričnih olj in posameznih polifenolnih spojin iz rožmarina ter metode za določanje njihovega antioksidativnega, antimikrobnega, protivnetnega in antikarcinogenega potenciala. S temeljitim pregledom obstoječih raziskav in z usmeritvami za nadaljnje raziskave smo postavili temelje za uspešne aplikacije ekstraktov, eteričnih olj ter številnih polifenolnih spojin iz rožmarina v farmacevtski in prehranski industriji.
Trdno verjamemo, da v doktorski disertaciji predstavljeni in silico pristopi in razkriti inhibitorni mehanizmi tvorijo izhodišče za hitrejši in cenejši razvoj novih funkcionalnih prehranskih dopolnil in zdravil za preprečevanje in zdravljenje raka ter Alzheimerjeve bolezni s potencialno širšim terapevtskim oknom in manjšimi stranskimi učinki. Keywords: Polifenoli, antikarcinogeno delovanje, nevroprotektivno delovanje, molekularni mehanizmi, kvantna mehanika, inverzno molekulsko sidranje, molekulska dinamika, prostoenergijski izračuni Published in DKUM: 04.07.2022; Views: 593; Downloads: 124
Full text (29,80 MB) |
6. Računski model za analizo dinamične upogibne trdnosti sintranih zobnikov : magistrsko deloAljaž Ignatijev, 2021, master's thesis Abstract: Magistrsko delo vsebuje opis izdelave računskega modela za analizo sintranih zobnikov z uporabo numerične simulacije. V začetku je podanih nekaj teoretičnih osnov utrujanja materialov in tehnologije sintranja. Praktični primer sintranega zobnika je razdeljen na tri dele. Vsak del vsebuje določitev materialnih podatkov, robnih pogojev in predstavitev rezultatov numerične analize. Prvi del zajema trdnostno analizo. Drugi del vsebuje izračun življenjske dobe do iniciacije razpoke v korenu zoba zobnika. V tretjem delu prikazuje model z začetno razpoko in izračun življenjske dobe med širjenjem razpoke. V zadnjem delu je izračunana skupna življenjska doba. Na koncu je izdelana še primerjava dobljenih rezultatov z eksperimentalnimi. Keywords: sintrani zobniki, utrujanje, deformacijska metoda, mehanika loma, življenjska doba, numerična simulacija Published in DKUM: 15.04.2022; Views: 672; Downloads: 76
Full text (3,33 MB) |
7. Metodologija inženirskega oblikovanja električne kitare na podlagi akustičnega odziva materiala : doktorska disertacijaTony Ray, 2022, doctoral dissertation Abstract: V doktorski disertaciji smo v prvem delu opravili raziskave akustičnega odziva in modalne analize pri prostem upogibnem nihanju preizkušanca za izdelavo električne kitare. S takšno raziskavo, vzporedno s poznavanjem elastomehanskih materialnih lastnosti preizkušanca smo določili njegovo akustično kakovost ter možnosti uporabe v glasbenem inštrumentu. Za raziskavo smo uporabili dva različna materiala. Po teh meritvah, ki jih lahko imenujemo tudi bazne, smo imeli opravljeno osnovno izhodišče, za nadaljnje delo, ki smo ga definirali s hipotezami.
Nadaljevali smo z istimi vzorci, na katere smo pritrdili enak vrat kitare, enake odjemnike, enak mostiček in enako kvalitetne strune. Sledil je preizkus merjenja kompletne zvočne slike glasbenega inštrumenta. Na osnovi primarnega materiala (vzorec telesa kitare) smo merili frekvenčni odziv pri posamezni varianti. Dobljeni rezultati, so pokazali odvisnost zvoka od vpliva osnovnega materiala (telesa kitare). Do sedaj je bila znana praksa, da so praktično vsi negirali vpliv telesa električne kitare (solid body) na končno podobo zvočne slike. Mi pa v tej doktorski disertaciji želimo pokazati prav nasprotno od tega. V drugem delu je sledila izdelava numeričnega modela, kjer smo dobili podobne rezultate kot rezultate na realnem modelu v laboratoriju. Glede na to, da smo se z numeričnim modelom zadostno približali rezultatom realnega modela, smo razvili metodologijo oblikovanja, kjer s spreminjanjem oblike telesa kitare vplivamo na zvočno podobo inštrumenta, še preden je inštrument fizično izdelan.
V zadnjem delu disertacije na osnovi primerjave rezultatov tudi verificiramo metodologijo razvoja glasbenega inštrumenta (električne kitare) s pripadajočimi konstrukcijskimi in oblikovalskimi priporočili. Keywords: električna kitara, mehanika, akustične lastnosti, les, jesen, oreh, inženirsko oblikovanje, metodologija oblikovanja, akustični odziv Published in DKUM: 24.03.2022; Views: 959; Downloads: 0
Full text (9,68 MB) |
8. Mehanske lastnosti zvarnega spoja varjenega z visoko produktivnim obločnim postopkom : magistrsko deloBorut Novak, 2021, master's thesis Abstract: Pri opravljanju različnih del vedno strmimo k produktivnosti in učinkovitosti. Nov varilni postopek imenovan D-arc nam omogoča zelo učinkovito ter produktivno varjenje. Zaradi velikega vnosa toplote med varjenjem je vprašljiva integriteta zvarnega spoja. Z merjenjem zaostalih napetosti, trdote v zvarnem spoju, nateznim preizkusom ter lomnomehanskimi preizkusi smo določili mehanske lastnosti zvarnega spoja varjenega z D-arc postopkom. Ugotovili smo, da pri varjenju konstrukcijskih jekel dobimo rezultate, ki zadoščajo lomnomehanskim parametrom za tovrstna jekla. Keywords: D-arc, mehanika loma, natezni preizkus, merjenje trdote, zaostale napetosti, S355J2N, ASTM E1820 Published in DKUM: 27.09.2021; Views: 773; Downloads: 59
Full text (5,85 MB) |
9. Eksperimentalna in numerična analiza karakteristik modela vetrne turbine : magistrsko deloTomislav Čavrgov, 2021, master's thesis Abstract: Obnovljivi viri energije danes vse boljpridobivajo na pomenu, da bi dobili čisto energijo, ki je vsak dan potrebujemo vedno več. V okviru magistrske naloge je bila oblikovana in izdelana vetrna turbina, ki je bila eksperimentalno preizkušena v laboratoriju.Izvedena je tudi bila numerična analiza in primerjani rezultati obeh analiz.Rezultati primerjave kažejo zadovoljivo ujemanje obeh karakteristik v kvalitativnem in kvantitativnem smislu. Keywords: mehanika tekočin, obnovljivi viri energije, računalniška dinamika tekočin, vetrna turbina, vetrna energija Published in DKUM: 17.09.2021; Views: 814; Downloads: 65
Full text (2,00 MB) |
10. Reševanje problemov mehanike talPrimož Jelušič, 2021, higher education textbook Abstract: Namen učbenika je aplicirati zakonitosti mehanike tal na praktičnih primerih. Prikazani so osnovni postopki za ovrednotenje fizikalnih in mehanskih lastnosti zemljin, ki so osnova za učinkovito reševanje problemov v geotehniki. Glede na obstoječo literaturo s področja mehanike tal je vsebina učbenika razdeljena na 16 poglavij: Uvod, Klasifikacija zemljin, Tri-fazni sestav zemljine, Napetosti v zemljini, Napetosti v sloju tal, Darcyjev zakon, Prepustnost zemljin, Precejanje podzemne vode, Napetosti in deformacije, Eno-dimenzionalni tlak, Konsolidacija, Lezenje, Strižna trdnost, Določitev parametrov strižne trdnosti, Napetosti-teorija elastičnosti in Stabilnostna analiza. Keywords: mehanika tal, lastnosti zemljin, napetosti v sloju tal, konsolidacija, strižna trdnost, stabilnostna analiza Published in DKUM: 04.06.2021; Views: 720; Downloads: 57
Link to file |