1. Mehanizem stabilizacije humanega transportnega proteina transtiretina z rožmarinsko kislinoMeta Kočevar, 2024, magistrsko delo Opis: Dedna transtiretinska amiloidoza je avtosomno dominantna bolezen. Nastane kot posledica mutacije v proteinu transtiretinu. Mutacije povzročajo strukturne spremembe proteina, ki jim sledi disociacija v monomere in kasneje agregacija monomerov ter tvorba amiloidnih vlakenc. Vlakenca se nalagajo v tkivih kot so živčevje, srce in ledvice. Nestabilno strukturo proteina, ki jo povzročajo mutacije, je možno stabilizirati z vezavo majhnih molekul na protein. Ena izmed takšnih molekul je rožmarinska kislina.
V magistrskem delu smo z uporabo računalniških simulacij molekulske dinamike ugotavljali, kako mutacija V30M vpliva na stabilnost strukture proteina transtiretina. Na protein smo vezali tudi rožmarinsko kislino in opazovali, ali se z vezavo stabilnost proteina spremeni. Pri tem smo uporabili dva različna načina parametrizacije polja sil za rožmarinsko kislino.
Za pripravo 6 simulacij molekulske dinamike smo uporabili program CHARMM-GUI, za samo izvedbo simulacij pa program NAMD. Rezultate smo vizualno pregledali in analizirali s programoma Chimera in Cytoscape. Analiza trajektorij molekulskih dinamik je obsegala izračun srednjega kvadrata odstopanja, analizo vodikovih vezi in analizo vseh nekovalentnih kontaktov.
Rezultati, ki smo jih pri tem dobili, kažejo, da mutacija V30M povzroči manj stabilno strukturo transtiretina. Avtomatsko parametrizirana rožmarinska kislina na stabilnost kompleksa protein-ligand za nemutirani protein ni imela velikega vpliva, medtem ko je ročno parametrizirana rožmarinska kislina zmanjšala število kontaktov med nemutiranim proteinom in ligandom. V primeru vezave ročno parametrizirane rožmarinske kisline pa smo zaznali veliko število kontaktov med proteinom in ligandom. Ob vezavi rožmarinske kisline na nemutirani protein smo zaznali manjšo stabilnost proteina. Vezava rožmarinske kisline na mutirani protein pa izboljša stabilnost proteina. Ključne besede: transtiretin, transtiretinska amiloidoza, rožmarinska kislina, simulacije molekulske dinamike, polje sil, stabilnost proteina Objavljeno v DKUM: 10.10.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 24 Celotno besedilo (4,82 MB) |
2. Določanje faktorja intenzitete napetosti na razpoki, ki obdaja praznine v materialu : magistrsko deloMarcel Prosen, 2024, magistrsko delo Opis: V magistrski nalogi smo obravnavali problematiko votline, ki je posledica nekovinskega vključka ali pore in razpoke v elementu. Obravnavali smo več različnih primerov, ki so imeli različne geometrijske kombinacije velikosti in lokacije votline, okrog katere je nastala razpoka. S pomočjo numeričnih simulacij smo ugotavljali, kakšna je razlika v enako veliki razpoki, ki je nastala iz votline, od ravninske do v materialu zajete razpoke. Razliko smo ugotavljali na osnovi numeričnih simulacij modela iz končnih elementov, na osnovi izračuna faktorja intenzitete napetosti vzdolž konture razpoke.
Ugotovili smo, da pri kratkih razpokah, ki so nastale iz votline v materialu, so vrednosti faktorja intenzitete napetosti manjše, kot to velja za enako veliko ravninsko razpoko v notranjosti materiala. Rezultati so pomembni zaradi določanja relevantne vrednosti faktorja intenzitete napetosti po konturi razpoke, ki je nastala iz vključka, za določitev trajne dinamične trdnosti materiala. Ključne besede: faktor intenzitete napetosti, razpoke, nekovinski vključki, pore, numerične simulacije, analitični preračuni Objavljeno v DKUM: 04.09.2024; Ogledov: 69; Prenosov: 34 Celotno besedilo (10,35 MB) |
3. Trdnostna analiza in konstrukcijske izboljšave pravokotnih vinskih posod : magistrsko deloPatrik Šavli, 2024, magistrsko delo Opis: V magistrskem delu analiziramo in izvajamo trdnostne analize na družini pravokotnih vinskih posod s pomočjo programa SolidWorks. Za družino posod najprej izdelamo parametrični model, čemur sledijo prve trdnostne simulacije ter zajemanje realne geometrije primera posode s pomočjo tehnologije 3D skeniranja, kar lahko uporabimo za validacijo rezultatov dobljenih v omenjenih simulacijah. Tokom simuliranja bomo namenili največji poudarek zmanjšanju debelin komponent posode ter tipu postavitve ojačitev na dnu posode. Izboljšave, ki jih bomo uspeli narediti, bodo dale vpogled v to, kje in kaj točno bi lahko pri celotni družini posod izboljšali ter s tem zmanjšali proizvodne stroške. Ključne besede: pravokotne vinske posode, metoda končnih elementov, trdnostna analiza, računalniške simulacije, 3D skeniranje, validacija Objavljeno v DKUM: 20.06.2024; Ogledov: 162; Prenosov: 44 Celotno besedilo (4,51 MB) |
4. Vpliv mešanja in kompleksnih interakcij na razvoj sodelovanja v igri javnih dobrin : doktorska disertacija po skandinavskem modeluMaja Duh, 2024, doktorska disertacija Opis: Razumevanje razvoja sodelovanja med posamezniki, ki so v osnovi sebični, je eden najpomembnejših izzivov današnjega časa, ki vzbuja zanimanje raziskovalcev iz različnih področij. V ta namen znanstveniki integrirajo evolucijsko teorijo iger z naprednimi metodami s področja znanosti o omrežjih in metodami statistične fizike. V doktorski disertaciji smo s pomočjo takega interdisciplinarnega pristopa raziskali, kako različni tipi mobilnosti oziroma mešanj igralcev na različnih interakcijskih mrežah vplivajo na evolucijo in promocijo sodelovanja v igri javnih dobrin. V ta namen smo raziskovalno delo razdelili v štiri sklope. V prvem delu smo pokazali, da uvedba mešanja igralcev v igri javnih dobrin na regularnem omrežju omogoči prehod iz stanja sistema vpetega v prostorsko mrežo v stanje dobro mešane populacije, kjer struktura interakcijske mreže več nima bistvenega pomena na evolucijsko dinamiko. Izkaže se, da je v primeru mešanja najbližjih sosedov za to potrebna večja frekvenca mešanja kot pri mešanju naključnih igralcev. Nadalje smo pokazali, da oba načina mešanja zavirata evolucijski uspeh kooperatorjev. V nadaljevanju smo raziskavo razširili na področje kompleksnih omrežij, ki podajajo realnejši opis interakcij med posamezniki. V drugem delu doktorske disertacije smo tako igro javnih dobrin postavili na naključno omrežje, vpeto v hiperbolični prostor in v model vključili asortativno in disasortativno mešanje igralcev. Ugotovili smo, da oba tipa mešanja zavirata razvoj sodelovanja ne glede na arhitekturo omrežja, a je vpliv disasortativnega mešanja večji v primerjavi z asortativnim mešanjem. Naslednji tip interakcijske mreže, s katerim se še boljše opišemo realne interakcije, so večplastna soodvisna omrežja, ki smo jih v raziskave vključili v naših naslednjih dveh raziskavah. Soodvisnost med dvema omrežjema smo vpeljali s koristnostno funkcijo in pokazali, da lahko parameter pristranskosti učinkovito vpliva na raven sodelovanja. Pokazali smo, da asortativne medmrežne povezave med dvema skalno neodvisnima omrežjema spodbujajo kooperacijo v igri javnih dobrin v nekoliko večji meri kot naključne in disasortativne povezave. V zadnjem sklopu raziskav smo prišli do presenetljivih zaključkov. Rezultati mešanja na dvoplastnem soodvisnem omrežju, kjer posamezna plast predstavlja naključno omrežje, vpeto v hiperbolični prostor, kažejo, da lahko mešanje znotraj posamezne plasti omrežja, kjer je sodelovanje prvotno uspešno, močno oslabi evolucijsko uspešnost kooperatorjev na tej plasti, medtem ko jo za določene vrednosti normaliziranega sinergijskega faktorja spodbuja sodelovanje na drugi plasti omrežja. Rezultati doktorske disertacije predstavljajo pomemben prispevek k znanstvenemu raziskovanju na področju razumevanja razvoja in vzdrževanja sodelovanja, s poudarkom na uporabi evolucijske teorije iger, kompleksnih omrežij in mobilnosti igralcev. Ključne besede: evolucijska teorija iger, igra javnih dobrin, sodelovanje, mešanje, kompleksna omrežja, večplastna omrežja, simulacije Monte Carlo Objavljeno v DKUM: 05.06.2024; Ogledov: 120; Prenosov: 21 Celotno besedilo (15,83 MB) |
5. Virtualni inženiring I : komponente virtualnega inženiringa, zapiski predavanjGorazd Hren, 2024 Opis: Zapiski predavanj so namenjeni študentom, ki se vsakodnevno in vedno bolj srečujejo z uporabo razvojnih računalniških orodij pri designu izdelkov. Izredno kakovostne in tudi kompleksnejše računalniške aplikacije omogočajo simulacije in analize inženirskih rešitev preden so te implementirane kot prototipi ali končni izdelki. Virtualni inženiring najprej tvorijo komponente za ustvarjanje geometrije, sistemi CAD in povratni inženiring s sistemi skeniranja, ki predstavlja osnovo za nadaljnje postopke razvoja izdelkov. Naslednje komponente so izdelava virtualnih prototipov v navideznem okolju ali fizičnih prototipov, katerih izdelava je dandanes večinoma izvedena s 3D tiskom. Izrednega pomena v razvoju izdelkov so numerične simulacije, ki omogočajo analize -trdnosti, dinamike tekočin in gibanja mehanizmov - glede na robne pogoje. S pridobljenimi podatki lahko načrtujemo proizvodnjo, logistiko, kontrolo kakovosti, ergonomijo, marketing, preden gre izdelek v končno izdelavo. Vse te komponente povezujejo informacijski sistemi DMU, PLM, ki omogočajo in tudi določajo organizacijsko strukturo razvojnega dela, opisanem v zadnjem poglavju: Virtualni razvoj izdelkov. Ključne besede: virtualni inženiring, sistemi CAD, povratni inženiring, numerične simulacije, virtualni razvoj izdelkov Objavljeno v DKUM: 10.05.2024; Ogledov: 366; Prenosov: 31 Celotno besedilo (5,67 MB) Gradivo ima več datotek! Več... |
6. Rekonstrukcija stranskih vodilnih koles na stroju za pripravo aluminijastih kolobarjev : diplomsko deloTimotej Rebernak Pliberšek, 2023, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu smo s pomočjo računalniških simulacij analizirali os vodilnih koles cepilno pripravljalnega stroja alumijastih kolobarjev, kjer so se pojavljale razpoke na oseh. S pomočjo rezultatov numerične analize obstoječe osi smo ugotovili vzrok za nastajanje razpok, ter predlagali boljšo konstrukcijsko rešitev osi na podlagi rezultatov. Numerične simulacije smo izvajali s pomočjo programskega paketa PrePoMax, ki temelji na metodi končnih elementov. Ključne besede: rekonstrukcija, podjetje Impol d.o.o, numerične simulacije, metoda končnih elementov, SolidWorks, PrePoMax Objavljeno v DKUM: 05.03.2024; Ogledov: 424; Prenosov: 58 Celotno besedilo (3,82 MB) |
7. Rekonstrukcija ogrodja za potiskala kompozitne križno lepljene plošče : diplomsko deloDomen Širovnik, 2023, diplomsko delo Opis: Cilj diplomske naloge je rekonstrukcija jeklenega ogrodja, ki se uporablja za odstranjevanje CLT (angl.: cross-laminated timber) plošč z aluminijaste mize. Predstavljene so tri različne konstrukcijske variante. Za izdelavo modelov je bil uporabljen programski paket Autodesk Inventor Professional 2023. Za izdelavo računalniških statičnih preračunov sta bili uporabljeni funkciji Frame Analysis in Stress Analysis. S funkcijo Stress Analysis je bila izdelana simulacija z uporabo metode končnih elementov, s katero se je potem potrdila pravilnost rezultatov funkcije Frame Analysis. Nato so pri vsaki konstrukcijski varianti predstavljene prednosti in slabosti. Izdelana je bila tudi medsebojna primerjava. Na koncu so nastale dve uspešni alternativi in ena alternativa, ki ni zadovoljivo izpolnjevala vseh kriterijev. Pokazali sta se tudi pomembnost geometrije podpornih elementov in upoštevanje usmerjenosti obremenitev. Ključne besede: jeklene konstrukcije, kompozitne lesene plošče, rekonstrukcija, trdnostna analiza, računalniške simulacije Objavljeno v DKUM: 28.02.2024; Ogledov: 310; Prenosov: 28 Celotno besedilo (3,00 MB) |
8. Obvladovanje sprememb izdelka med procesom načrtovanja in izdelave orodja za hladno preoblikovanje pločevine : diplomsko deloLuka Stepišnik, 2023, diplomsko delo Opis: Tudi v industriji, kjer izdelujejo orodja za hladno preoblikovanje pločevine, se pogosto soočajo s spremembami končnega izdelka. V tej diplomski nalogi smo opisali, kako poteka proces izdelave orodja v podjetju ter kako se soočajo s spremembami tega orodja. Z uporabo programa Catia smo primerjali star in nov (spremenjen) izdelek. Nato smo v programskem paketu AutoForm R10 izdelali računalniško simulacijo spremembe izdelka, ki je temeljila na metodi končnih elementov. Rezultate smo ocenili in ugotovili, da je sprememba izvedljiva. Prav tako smo ugotovili, da je soočanje s spremembami bistvenega pomena za obstoj in dolgotrajno delovanje podjetja. Ključne besede: orodje, hladno preoblikovanje, sprememba izdelka, simulacije, numerične metode Objavljeno v DKUM: 28.02.2024; Ogledov: 315; Prenosov: 31 Celotno besedilo (3,77 MB) |
9. Računski model za analizo trdnosti smrekovega lesa : magistrsko deloJure Fakin, 2023, magistrsko delo Opis: Čeprav je les v uporabi že od pradavnine, je splošno razumevanje njegovega mehanskega obnašanja zelo skromno. V magistrskem delu je na osnovi rezultatov izvedenih statičnih in dinamičnih tri-točkovnih upogibnih preizkusov, bil določen materialni model smrekovega lesa. Vrednosti statičnih materialnih parametrov so bile določene s postopkom inverzne določitve, ki temelji na zaporednem izvajanju numeričnih simulacij. Na osnovi rezultatov dinamičnih upogibnih preizkusov je bila določena enačba S-N krivulje, na osnovi katere je bila potrjena S-N krivulja, pridobljena z numeričnimi simulacijami. Končen rezultat je bil razvit in potrjen materialni model, s katerim je mogoče predvideti odziv komponent iz smrekovega lesa izpostavljenih statični obremenitvi in napovedati njihovo življenjsko dobo pri cikličnem utripnem obremenjevanju v tangencialni orientaciji lesnih vlaken. Ključne besede: smrekov les, eksperimentalno testiranje, numerične simulacije, inverzna določitev materialnih parametrov, S-N krivulja. Objavljeno v DKUM: 07.11.2023; Ogledov: 359; Prenosov: 59 Celotno besedilo (3,80 MB) |
10. Razvoj novih geometrij avksetičnih metamaterialov : magistrsko deloJan Cesar, 2023, magistrsko delo Opis: V magistrskem delu je zajeto modeliranje novih avksetičnih struktur, katere bi s svojim edinstvenim obnašanjem lahko v bodoče uporabili na širšem področju strojništva, medicine, tekstilstva idr. Avksetični metamateriali imajo to lastnost, da izkazujejo negativno Poissonovo razmerje. V delu je bilo na podlagi treh osnovnih oblik modalne analize Kelvinove celice opravljeno večje število potencialnih novih struktur, katere bi se lahko obnašale avksetično. Računalniške simulacije so bile izvedene znotraj programskega okolja LS-DYNA, kjer so bile nove strukture postavljene med dve plošči. Celotna struktura je bila tlačno obremenjena, nato je bil spremljan deformacijski odziv določene strukture. Zajeti so bili podatki o spremembah širine in dolžine posamezne strukture, čemur je sledil izračun napetosti in deformacij. V simulacijah je bila variirana debelina medceličnih povezav od 0,3 do 0,6 mm, nakar je bil spremljan deformacijski odziv. Na koncu so bili rezultati simulacij tudi obdelani in primerjani med seboj. Za vsako novo strukturo je bilo izračunano tudi pripadajoče Poissonovo razmerje, zatem je bilo ovrednoteno, ali je obnašanje avksetično ali ne. Ključne besede: računalniške simulacije, Kelvinova celica, avksetične strukture, Poissonovo razmerje Objavljeno v DKUM: 25.10.2023; Ogledov: 385; Prenosov: 54 Celotno besedilo (6,55 MB) |