Republika Hrvatska kao članica EU-a dužna je provesti planiranje i realizaciju cjelovitog sustava gospodarenja komunalnim otpadom što predstavlja direktnu implementaciju načela kružnog gospodarstva. ...U ovome radu opisan je postupak definiranja matematičkog modela cjelovitog sustava gospodarenja komunalnim otpadom u Republici Hrvatskoj primjenom metode analize materijalnih tokova i metode analize tokova tvari. U simulacijskom modelu pretpostavljena su tri različita trenda predviđanja generiranja komunalnog otpada. Provedena je simulacija sustava za razdoblje od 15 godina, od 2015. do 2030. godine. Na primjeru rezultata simulacije sustava za 2020. godinu može se zaključiti da postoji veliki potencijal dugoročne samoodrživosti sustava. Dobiveni rezultati ukazuju da se u sustavu od ulaznog masenog toka otpada 25,6 % preradi u razne vrste reciklata, 7,5 % se preradi u kompost, dok se samo 19,5 % otpada odloži na odlagališta. Rezultati indiciraju da je moguća značajna proizvodnja električne energije upotrebom dobivenog bioplina i krutog oporabljenog goriva u odgovarajućim energetskim postrojenjima.
The Republic of Croatia, as EU member, is obligated to carry out the planning and realization of an integrated municipal solid waste management system, which represents the direct implementation of the circular economy principles. This paper describes the procedure for defining the mathematical model of an integrated municipal solid waste management system in the Republic of Croatia using the material flow analysis (MFA) method and substance flow analysis (SFA) method. In the simulation model three different predictions of solid municipal waste generation trends are assumed. System simulation covers the period of 15
years, from 2015 to 2030. On the example of the system simulation results for 2020, it can be concluded that there is a great potential for long-term sustainability of the system. The obtained results from system simulation indicate that from the input mass flow rate 25.6% is processed into various recyclables, 7.5% is processed into compost, and only 19.5% of waste is disposed at landfills. The results indicate that significant electricity production potential is possible using biogas and solid recovered fuel (SRF) in appropriate energy plants.
Full text
Available for:
IZUM, KILJ, NUK, ODKLJ, PILJ, PNG, SAZU, UL, UM, UPUK
The paper presents mathematical modeling and computer simulation (MM&CS) in the area of numerical solving of the basic problem of external ballistics for tubed artillery. Five-stage MM&CS scheme for ...conducting a ballistic simulation is developed. It is shown that a formal mathematical procedure allowing to solve the basic problem of external ballistics is a numerical solution of the Cauchy problem for a system of ballistic differential equations. The trajectory of a projectile flight for the 57-mm ZIS-2 anti-tank cannon is estimated. A solving algorithm and the Mathcad program code are given.The numerical solution for a system of four first order ballistic differential equations is a five-dimensional space.The possibility of visual presentation for a numerical solution was proposed in the form of a square matrix. The boundaries of each subspace are determined. A procedure based on spline functions is developed for checking the correctness of the numerical solution. As a result of such verification, the effects of a light increase in the error at the edges of the integration interval are observed. A comparison of the numerical solution of the basic ballistics problem is conducted by means of “soft“ and “stiff“ solver-functions.The trajectory parameters estimated by “soft“ and “stiff“ methods are the same up to the fifth decimal place. / В статье представлены примененный метод математического моделирования и компьютерный эксперимент при решении задач оценки внешней баллистики ствольных систем. Разработана общая схема проведения баллистического моделирования, состоящая из пяти уровней. Формальной математической процедурой, позволяющей решить основную задачу внешней баллистики является решение задачи Коши системы дифференциальных уравнений. Для 57-мм орудия ЗИС-2 оценена траектория полёта её снаряда. Разработан алгоритм решения задачи и программный Mathcad код. Численное решение системы четырех баллистических дифференциальных уравнений первого порядка представляет собой пятимерное пространство. Показана возможность визуального представления решения в виде квадратной матрицы и определены границы подпространств. Разработан механизм проверки численного решения системы дифференциальных уравнений с использованием сплайн функций. В результате проверки обнаружены эффекты незначительного увеличения погрешности на краях интервала интегрирования. Проведено сравнение решения основной задачи баллистики при помощи «мягких» и «жестких» функций-решателей. По результатам оценок «мягкими» и «жесткими» методами параметры траектории одинаковы до пятого знака после запятой. / U radu su predstavljeni matematičko modelovanje i kompjuterska simulacija (MM&KS) u oblasti numeričkog rešavanja osnovnog problema spoljne balistike cevne artiljerije. Razvijena je šema MM&KS u pet faza za izvođenje balističke simulacije. Pokazano je da formalni matematički postupak koji omogućava rešenje osnovnog problema spoljne balistike predstavlja numeričko rešavanje Košijevog problema za sistem balističkih diferencijalnih jednačina. Ispitana je putanja leta projektila protivtenkovskog topa ZIS-2 kalibra 57mm. Predstavljeni su algoritam i kod programa Mathcad koji su korišćeni za rešavanje. Numeričko rešenje sistema koji se sastoji od četiri balističke diferencijalne jednačine prvog reda jeste trodimenzionalni prostor. Predložena je mogućnost da se numeričko rešenje predstavi vizuelno u obliku kvadratne matrice. Određene su i granice svakog potprostora. Razvijen je postupak zasnovan na 'spline" funkcijama radi provere ispravnosti numeričkog rešenja. Prilikom date provere, primećeni su efekti lakog povećanja greške na krajevima integracionog intervala. Numeričko rešenje osnovnog balističkog problema upoređeno je pomoću "mekih" i "krutih" funkcija za rešavanje. Parametri putanja ispitani "mekim" i "krutim" metodama isti su do pete decimale.
Full text
Available for:
IZUM, KILJ, NUK, ODKLJ, PILJ, PNG, SAZU, UL, UM, UPUK
A description of a pistol (rifle) cartridge often involves two ballistic coefficients that characterize its ballistic qualities with respect to various air resistance laws (ARLs). How close are the ...obtained ballistic trajectories with varied ARL specifications and what are the differences between them? How to evaluate ballistics if the ARLs are to be expressed in various mathematical forms? In this paper, the evaluation of external ballistics trajectories is given for two ARLs (the law brought in 1943 and the Siacci law). All the obtained results relate to the TT pistol with 7.62 × 25mm Tokarev cartridge.The paper also presents the answer to the question: how to calculate the ballistic trajectory if the ARL is expressed as a rational function, piecewise function or spline. For the 1943 ARL, a graphical interpretation of the function Cd (i, v) in the form of a surface is shown. This paper shows that, due to the selection of ballistic coefficients, it is possible to obtain sufficiently similar form of ballistic trajectories. A method of graphical comparison of external ballistic parameters is presented as well as the mathematical tools for quantitative analysis of a shape of ballistic curves.The difference between the two trajectories is proposed to be estimated using a relative error in regard to а selected ballistic parameter. Computer simulation considered for the 1943 and Siacci ARLs for the 7.62×25mm Tokarev cartridge indicates that the profiles of the function of instantaneous projectile velocity vs time of flight (TOF) had the greatest non-coincidence in relation to other ballistic parameters (e.g. horizontal range, height of the trajectory, etc.) The obtained maximum of the relative error was 0.8%. Its magnitude localizes at the point of impact. / Для пистолетов М54, М57 (7.62×25 Токарев патрон) собраны баллистические параметры характеризующие их баллистику. В статье дан расчёт внешнебаллистических траекторий для двух законов сопротивления воздуха: 1943 года и Сиаччи, при этом использованы разные виды их математической записи (классические аналитические формулы, формулы кусочного вида, а также функции-таблицы). Для решения баллистической системы дифференциальных уравнений при табличном задании функции сопротивления воздуха используются сплайны. Для закона 1943 года показана графическая интерпретация функции Cd(i,v) в виде поверхности и её основные элементы. Показано, что такую поверхность можно построить для любого закона сопротивления воздуха. Показан способ графического сравнения баллистических траекторных параметров. Все вычисления выполнены в среде Mathcad 15, в статье приведён программный код расчёта. Показано, что за счёт подбора баллистических коэффициентов можно получить достаточно близкие по форме траектории. Однако в связи с тем, что движение пули по каждой из них определяется разными законами сопротивления воздуха, то замедление пули на каждой из них будет иметь свою собственную независимую форму и поэтому может не совпадать с «траекторией-двойником». / Za balistiku metka pištolja (puške) karakteristična su dva balistička koeficijenta koja se odnose na različite zakone otpora vazduha. Koliko su slične balističke putanje dobijene pomoću različitih zakona i kakve su razlike između njih? U ovom radu procenjuje se spoljna balistička putanja na osnovu dva zakona optora vazduha (zakon iz 1943. godine i Siacci-jev zakon). Svi dobijeni rezultati odnose se na pištolj TT sa metkom „tokarev” kalibra 7.62×25 mm. U radu je, takođe, prikazan način izračunavanja balističke putanje ako je zakon otpora vazduha izražen kao racionalna funkcija, prekidna funkcija ili spline. Zakon optora vazduha iz 1943. godine prikazan je kao grafička interpretacija funkcije Cd (i,v) u obliku površine. Pokazano je da je moguće dobiti dovoljno sličan oblik balističkih putanja zahvaljujući izboru balističkih koeficijenata. Predstavljen je metod grafičkog poređenja spoljnih balističkih parametara, kao i matematički alati za kvantitativnu analizu oblika balističkih krivih. Predloženo je da se razlika između dve putanje odredi pomoću relativne greške u odnosu na izabrani balistički parametar. Kompjuterska simulacija dva pomenuta zakona otpora vazduha za zrno „tokarev” kalibra 7.62×25 mm pokazuje da su profili funkcije odnosa trenutne brzine projektila i vremena leta imali najveće nepodudaranje u odnosu na ostale balističke parametre (npr. horizontalni domet, visinu putanje, itd.). Najveća dobijena vrednost relativne greške bila je 0,8%, lokalizovana u tački udara.
Full text
Available for:
IZUM, KILJ, NUK, ODKLJ, PILJ, PNG, SAZU, UL, UM, UPUK
Razvijen je novi trodimenzionalno spregnuti dinamički model sustava za rudarenje u dubokom oceanu. Kopač koji se vuče po dnu napravljen je kao 3D model kompaktnog vozila s mehaničkim modelom ...gusjeničara s elementima u zahvatu, s kojim ne samo da se može ostvariti brza dinamička simulacija nasuprot tradicionalnom 3D modelu sastavljenom od više dijelova, već se može također omogućiti nošenje specijalnog terramehaničkog modela za talog s morskog dna. Cjevovod za kopanje izrađen je kao 3D model diskretnih elemenata s više dijelova koji je podijeljen u krute elemente povezane fleksibilnim konektorima, i može također ostvariti brzu dinamičku simulaciju za tako dugačak cjevovod. Predloženi su i simulirani novi integrirani načini iskapanja za čitav sustav koji pokazuju da se kroz cijeli postupak može dobro održati stabilno sinhronizirano djelovanje čitavog sustava. Dinamička simulacijska analiza data u radu može pružiti važnu teoretsku bazu i tehničku referencu za dizajn konstrukcije, ocjenu djelovanja i kontrolu rada praktičnog sustava iskapanja u dubokom oceanu.
The estimating of a projectile initial velocity is formulated as a two-point boundary value problem. To solve it, the data of a Doppler Radar or the results of solving the Cauchy problem can be used. ...The projectile initial velocity v0 estimation process is based on the numerical solution of a system of ordinary differential equations and the bisection method. The iterative calculating process is interrupted when a predetermined accuracy of a projectile initial velocity and a predetermined value of the width of velocity's search interval is reached. In the article, the block diagram of the algorithm for the projectile initial velocity process is developed. The Mathcad program code for mathematical modeling and a computer simulation of the projectile initial velocity estimation process for a 57mm armor-piercing projectile of ZIS-2 anti-tank gun 1943 model is given. / Задача оценки начальной скорости снаряда сформулирована в виде двухточечной граничной задачи. Для её решения могут быть использованы данные доплеровского измерителя скорости или результаты решения задачи Коши. Приведен алгоритм оценки v0, базирующийся на совокупности численного решения системы дифференциальных уравнений (СДУ) полёта снаряда и метода бисекции. Итерационный процесс оценки начальной скорости прерывается при достижении заранее назначенной величины погрешности и заблаговременно установленного значения ширины интервала поиска. В статье представлена блок-схема алгоритма начального процесса скорости снаряда. Приведен пример математического моделирования задачи определения начальной скорости 57-мм бронебойного снаряда противотанковой пушки ЗИС-2 обр. 1943 г. с использованием программной среды Mathcad. / Procena početne brzine projektila formulisana je u obliku problema granične vrednosti u dve tačke. Za njegovo rešavanje mogu da se koriste podaci dopler radara ili rezultati rešenog Košijevog problema. Proces procene početne brzine projektila v0 zasniva se na numeričkom rešavanju sistema običnih diferencijalnih jednačina i metodi bisekcije. Iterativni računski proces se prekida kada se postignu unapred data tačnost početne brzine projektila, kao i unapred određena vrednost širine intervala pretraživanja brzine. U članku je predstavljen blok-dijagram algoritma procesa početne brzine projektila. Prikazan je kod matematičkog modeliranja u Matkedu, kao i kompjuterska simulacija procesa procene početne brzine 57-milimetarskog pancirnog projektila protivoklopnog topa ZIS-2 iz 1943. godine.
Full text
Available for:
IZUM, KILJ, NUK, ODKLJ, PILJ, PNG, SAZU, UL, UM, UPUK
3D Cardiac Electrical Activity Model Sovilj, Siniša; Čeperič, Vladimir; Magjarevič, Ratko
Automatika,
20/1/1/, Volume:
57, Issue:
2
Journal Article
Peer reviewed
Open access
The aim of this study is to develop a new, computationally-efficient, anatomically-realistic 3D bidomain cardiac electrical activity model using widely available software and standard low-cost ...hardware. The model incorporates whole-heart embedded in a human torso, spontaneous activation of sinoatrial node and specialized conduction system with heterogeneous action potential morphologies. The model is capable of generating realistic body surface electrocardiograms (ECGs) and is proposed as a useful tool for investigating some major issues in heart pathophys-iology and in stimulation; such as simulating and optimizing synchronized electrical cardioversion, defibrillation and pacing stimulation.
Recreational activity has a significant impact on the Priol’khonie steppes and forest steppes, which are part of the Pribaikalskyi National Park (western coast of Lake Baikal, Russia). The aim of ...this investigation is the assessment of different landscapes’ values for the provision of ecosystems functions and services. To meet these objectives, fieldwork was conducted in the Priol’khonie steppes and forest steppes during the summer of 2013. The function of phytomass formation was considered for different land-cover types identified in the area, and the above-ground phytomass and inter-rill erosion were measured. The level of landscape degradation was estimated and draft maps of phytomass stocks and vulnerability to soil erosion of the investigated area were compiled. To show the dependence between the studied ecosystem functions and the ecosystem services provided by them, a scoring of the latter was made. It was found that characteristics of ecosystem functions varied significantly in the steppes of the Priol’khonie.
Na stepe v Priolhonju in gozdne stepe, ki so del nacionalnega parka Pribajkalskij (zahodna obala Bajkalskega jezera, Rusija) imajo pomemben vpliv rekreacijske aktivnosti. Namen raziskave je ocena različnih vrednosti krajine za zagotavljanje ekosistemskih funkcij in uslug. Izvedli smo terenske raziskave v stepi Priolhonje in gozdnih stepah poleti leta 2013. Za različne krajine smo v raziskovanem območju ocenili funkcijo nastanka fitomase in izmerili nadzemno fitomaso in erozijo med jarki. Ocenili smo stopnjo degradacije krajine in naredili karto zaloge fitomase in ranljivosti zaradi erozije tal raziskovanega območja. Da bi prikazali odvisnost med obravnavanimi ekosistemskimi funkcijami in ekosistemskimi uslugami, ki jih le-te zagotavljajo, smo slednje ovrednotili. Ugotovili smo, da se značilnosti ekosistemskih funkcij v stepi v Priolhonju značilno razlikujejo
Provedena je dinamička simulacija rada šaržnog polimerizacijskog reaktora za proces homopolimerizacije stirena u otopini ksilena iniciranog uz monofunkcijski i difunkcijski peroksidni inicijator. ...Monofunkcijski inicijator ima
široku industrijsku primjenu, dok je difunkcijski u preliminarnim istraživanjima pokazao određene prednosti kao što su proizvodnja polimera homogenije strukture uz postizanje visokih ili čak potpunih konverzija monomera. Također, vrijeme reakcije može se znatno smanjiti bez potrebe za preinakom reaktorskog sustava. Računalna simulacija provedena je primjenom programskog sustava za simuliranje procesa ChemCAD, točnije njegova modula CC-Polymer, razvijenog isključivo za analizu i projektiranje radikalskih i stupnjevitih polimerizacijskih sustava. Na temelju kompleksnih kinetičkih modela program omogućava predviđanje osnovnih strukturnih svojstava polimera – raspodjele (disperznosti) i prosjeka molekulskih masa, koji izravno određuju kvalitetu i primjenu gotovih proizvoda. Ovisnosti konverzije monomera i strukturnih značajki polimera o vremenu polimerizacije izračunate računalnom simulacijom uspoređene su s eksperimentalno dobivenim rezultatima. Dobivene su istovjetne tendencije i razmjerno dobro slaganje za završetak polimerizacije pri većini ispitanih uvjeta. Provedena je i parametarska analiza za homopolimerizacijski sustav iniciran diperoksidnim inicijatorom. Ispitan je utjecaj koncentracije monomera, koncentracije inicijatora, temperature i vremena reakcije na konverziju monomera, brojčani i maseni prosjek molarnih masa te disperznost.
Full text
Available for:
IZUM, KILJ, NUK, PILJ, PNG, SAZU, UL, UM, UPUK
U ovom radu opisane su učinkovite tehnike objedinjavanja multidisciplinarnih simulacijskih modela I njihove simulacije. Trenutno korištene metode objedinjavanja simulacijskih modela su kosimulacija ...(kooperativna simulacija) na osnovi postojećih simulacijskih paketa za respektivna fizikalna područja, te uniformno modeliranje standardnim jezikom. Osim korištenja naprednih matematičkih metoda, učinkovitost simulacije postiže se paralelnim pristupom, modifikacijom promatranog problema i – iznenađujuće – rješavanjem prikaza graničnog područja umjesto prikaza ponašanja u varijablinom vremenu.
Full text
Available for:
IZUM, KILJ, NUK, PILJ, PNG, SAZU, UL, UM, UPUK
A simulated artillery chamber pressure generator (SACPG) was proposed for solving the dynamic evaluation in application environment of internal electronic pressure gauge. Strength autofrettage theory ...of SACPG was studied and simulated by ANSYS. Pressure waveforms, of which the amplitudes were up to 700MPa and the rise time was between 2 ms and 5 ms, had been obtained through controlling the diaphragm thickness and charge quantity. Simulation and test results show that the device can effectively simulate artillery chamber environment, which provides the feasibility evaluation of the internal electronic pressure gauge.
PDF
