Obesity is a worldwide disease caused by the excessive proliferation of adipocytes. Multiple factors, including melatonin and physical loading, are involved in the control of obesity. Melatonin has been shown to induce apoptosis on preadipocytes while physical loading such as fluid shear stress (FSS) affects the proliferation and differentiation of adipocytes. Here, we studied the combined effects of melatonin and FSS on 3T3-L1 preadipocytes. For physical loading, preadipocytes were stimulated with a maximum dynamic fluid shear stress of 1 Pa at 1 Hz for 2 hours with/without melatonin. The experiment conditions were divided into four groups: (1) control, (2) 1 mM melatonin treatment, (3) FSS, and (4) combined 1 mM melatonin and FSS. All groups had a fixed duration time of 2 hours. ERK, p-ERK, COX-2, $C/EBP{\beta}$, $PPAR{\gamma}$, osteopontin, Bax, caspase-3 and caspase-8 proteins were assessed by Western blot analysis. GAPDH was used as a control. Results showed that combined melatonin and FSS treatment activated the ERK/MAPK pathway but not COX-2. Furthermore, combined melatonin and FSS treatment significantly decreased $C/EBP{\beta}$ and $PPAR{\gamma}$ compared to other groups. However, caspase-3 and caspase-8 did not result in significant changes. In summary, combined melatonin and FSS appears to have the potential to inhibit adipogenesis and treat obesity.
Direct numerical simulation of blood flow in a stenosed, patient-specific carotid artery was conducted to explore the transient behavior of blood flow with special emphasis on the wall-shear stress distribution over the transition region. We assumed the blood as an incompressible Newtonian fluid, and the vessel was treated as a solid wall. The pulsatile boundary condition was applied at the inlet of the carotid. The Reynolds number is 884 based on the inlet diameter, and the maximum flow rate and the corresponding Womersley number is approximately 5.9. We found the transitional behavior during the acceleration and deceleration phases. In order to quantitatively examine the wall-shear stress distribution over the transition region, the probability density function of the wall-shear stress was computed. It showed that the negative wall-shear stress events frequently occur near peak systole. In addition, the oscillatory shear stress index was used to further analyze the relationship with the negative wall-shear stress appearing in the systolic phase.
As electrorheological fluid(ER fluid) has a characteristic that apparent viscosity varies when electric field applied, so rheological characteristic(yield stress & viscosity) changes in proportion to the electric field applied and the response time is very short within a few miliseconds . In case of using ER fluid for journal bearing as lubricant, it is estimated that it's possible to realize very effective journal bearing system that is not complicate and has a very quick response time. It is necessary to examine the influence of rheological characteristic that varies with electric field applied on bearing characteristic to apply ER fluid to journal bearing, however there are few studies for about that. As for the journal bearing, it comes under high shear flow mode that has shear rate range of $10^3\~10^4s^{-1}$ because rotational speed is very high and clearance is small. But most of the studies for about ER fluid issued until now is about the range of $10\~10^2s^{-1}$. So, there are a lot of difficulties to understand the characteristic offish shear flow mode and furthermore it is restricted to make an experiment for about the characteristic of ER fluid because of the limitation of experimental equipment. The equipment was prepared to make an experiment lot high shear flow mode that has the range of $10^3\~10^4s^{-1}$ using ER fluid that is composed of silicon oil with dispersed particle of starch. Using the above system, the fluid characteristic of ER fluid was studied.
Fluid-Structure Interaction (FSI) modeling is highly effective to reveal deformations, fatigue failures, and stresses on a solid domain caused by the fluid flow. Mechanical properties of the solid structures and the thermophysical properties of fluids can change under different operating conditions. In this study, we investigated the interaction of [45/-45]2 wounded composite tubes with the fluid flows suddenly pressurized to 5 Bar, 10 Bar, and 15 Bar at the ambient temperatures of 24℃, 66℃, and 82℃, respectively. Numerical analyzes were performed under each temperature and pressure condition and the results were compared depending on the time in a period and along the length of the tube. The main purpose of this study is to present the effects of the variations in fluid characteristics by temperature and pressure on the structural response. The variation of the thermophysical properties of the fluid directly affects the deformation and stress in the material due to the Wall Shear Stress (WSS) generated by the fluid flow. The increase or decrease in WSS directly affected the deformations. Results show that the increase in deformation is more than 50% between 5 Bar and 10 Bar for the same operating condition and it is more than 100% between 5 Bar and 15 Bar by the increase in pressure, as expected in terms of the solid mechanics. In the case of the increase in the temperature of fluid and ambient, the WSS and Von Mises stress decrease while the slight increases of deformations take place on the tube. On the other hand, two-way FSI modeling is needed to observe the effects of hydraulic shock and developing flow on the structural response of composite tubes.
Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
/
제16권3호
/
pp.181-192
/
2012
Here in this paper, the steady paint film flow on a vertical wall of a non-Newtonian pseudo plastic fluid for drainage problem has been investigated. The exact solution of the nonlinear problem is obtained for the velocity profile. Also the average velocity, volume flux, shear stress on the wall, force to hold the wall in position and normal stress difference have been derived. We retrieve Newtonian case, when material constant ${\mu}_1$ and relaxation time ${\lambda}_1$ equal zero. The results for co-rotational Maxwell fluid is also obtained by taking material constant ${\mu}_1$ = 0. The effect of the zero shear viscosity ${\eta}_0$, the material constant ${\mu}_1$, the relaxation time ${\lambda}_1$ and gravitational force on the velocity profile for drainage problem are discussed and plotted.
VENKATESWARLU, M.;BABU, R. VASU;SHAW, S.K. MOHIDDIN
Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
/
제21권4호
/
pp.245-275
/
2017
The present investigation deals, Dufour and heat source effects on radiative MHD slip flow of a viscous fluid in a parallel porous plate channel in presence of chemical reaction. The non-linear coupled partial differential equations are solved by using two term perturbation technique subject to physically appropriate boundary conditions. The numerical values of the fluid velocity, temperature and concentration are displayed graphically whereas those of shear stress, rate of heat transfer and rate of mass transfer at the plate are presented in tabular form for various values of pertinent flow parameters. By increasing the slip parameter at the cold wall the velocity increases whereas the effect is totally reversed in the case of shear stress at the cold wall. It is observed that the effect of Dufour and heat source parameters decreases the velocity and temperature profiles.
Bileaflet mechanical valves have the complications such as hemolysis and thromboembolism, leaflet damage, and leaflet break. These complications are related with the fluid velocity and shear stress characteristics of mechanical heart valves. The first aim of the current study is to introduce fluid-structure interaction method for calculation of unsteady and three-dimensional blood flow through bileaflet valve and leaflet behavior interacted with its flow, and to overcome the shortness of the previous studies, where the leaflet motion has been ignored or simplified, by using FSI method. A finite volume computational fluid dynamics code and a finite element structure dynamics code have been used concurrently to solve the flow and structure equations, respectively, to investigate the interaction between the blood flow and leaflet. As a result, it is observed that the leaflet is closing very slowly at the first stage of processing but it goes too fast at the last stage. And the results noted that the low pressure is formed behind leaflet to make the cavitation because of closing velocity three times faster than opening velocity. Also it is observed some fluttering phenomenon when the leaflet is completely opened. And the rebounce phenomenon due to the sudden pressure change of before and after the leaflet just before closing completely. The some of time-delay is presented between the inversion point of ventricle and aorta pressure and closing point of leaflet. The shear stress is bigger and the time of exposure is longer when the flow rate is maximum. So it is concluded that the distribution of shear stress at complete opening stage has big effect on the blood damage, and that the low-pressure region appeared behind leaflet at complete closing stage has also effect on the blood damage.
International Journal of Vascular Biomedical Engineering
/
제3권2호
/
pp.1-9
/
2005
Flow-induced dilation of blood vessel is the result of a series of bioreaction in vascular endothelial cells(VEC). Shear stress change by blood flow in human artery or vein is sensed by the mechanoreceptor and responsible for such a chain reaction. The inositol(1,4,5)-triphophate($IP_3$) is produced in the first stage to elevate permeability of the intercellular membrane to calcium ions by which the cytosolic calcium concentration is consequently increased. This intracellular calcium transient triggers synthesis of EDRF and prostacyclin. The mathematical model of this VEC calcium dynamics is reproduced from the literature. We then use the Computational Fluid Dynamics(CFD) technique to investigate the blood stream dictating the VEC calcium dynamics. The pulsatile blood flow in a stenosed blood vessel is considered here as a part of study on thrombogenesis. We calculate the pulsating shear stress (thus its temporal change) distributed over the stenosed artery that is implemented to the VEC calcium dynamics model. It has been found that the pulsatile shear stress induces larger intracellular $Ca^{2+}$ transient plus much higher amount of EDRF and prostacyclin release in comparison with the steady shear stress case. It is concluded that pulsatility of the physiological shear stress is important to keep the vasodilation function in the stenosed part of the blood vessel.
The migration and proliferation of vascular endothelial cells (VEC), which play an important role in vascular remodeling, are known to be regulated by hemodynamic forces in the blood vessels. When shear stresses of 2, 6, 15 dynes/$cm^2$ are applied on mouse micro-VEC in vitro, cells surprisingly migrate against the flow direction at all conditions. While higher flow rate imposes more resistance against the cells, reducing their migration speed, the horizontal component of the velocity parallel to the flow increases with the flow rate, indicating the higher alignment of cells in the direction parallel to the flow at a higher shear stress. In addition, cells exhibit substrate stiffness and calcium dependent migration behavior, which can be explained by polarized remodeling in the mechanosensitive pathway under shear stress.
자기유변유체(magnetorheological Fluid: MR)를 이용한 차량용 응용장치는 다양한 주행환경에서도 안정적인 제어성능과 신뢰할 수 있는 작동을 요구한다. 하지만 자기유변 유체의 주요한 구성요소로는 철 입자가 포함되어 있으며, 이러한 철 입자는 부식에 매우 취약하여 자기유변유체의 제어특성에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 자기유변 입자의 부식이 전단응력과 같은 자기유변유체의 성능에 미치는 영향을 고찰하고자 한다. 이를 위해 먼저 염화칼슘 수용액을 이용하여 일정시간 동안 MR 철입자를 부식시킨 후 전자현미경(scanning electron microscope: SEM)으로 관찰하고 에너지 분산 X선 기법으로 분자비를 분석함으로써 부식 진행상태를 확인한다. 그리고 부식된 철 입자를 실리콘 오일에 분산하여 자기유변유체를 조성한 다음 회전점도계를 이용하여 부식 전후의 전단응력의 변화를 비교 분석함으로써 자기유변유체를 구성하는 철입자의 부식이 MR 응용장치의 성능에 미치는 영향을 실험적으로 고찰한다. 이러한 연구를 기반으로 향후 철 입자가 부식된 자기유변유체를 실제 응용장치에 적용하여 제어성능에 나타나는 영향할 고찰하여 제어성능을 개선하는 연구로 발전시켜 나갈 예정이다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.