<p>У овој тези проучене су осцилације и стабилност запремински оптерећене правоугаоне<br />нано-плоче уз коришћење Ерингенове теорије еластичности. Запреминско оптерећење<br />је константно са правцем који је у равни плоче. Гранични услови су моделовани као<br />покретна укљештења. Класична теорија плоча и Карманова теорија плоча, које су<br />надограђене Ерингеновом теоријом еластичности, искоришћене су за формирање<br />диференцијалне једначине стабилности и осциловања нано-плоче. Галеркиновом<br />методом одређене су сопствене фреквенције трансверзалних осцилација нано-плоче у<br />зависности од ефеката запреминског оптерећења и нелокалности. Одређене су<br />критичне вредности параметра запреминског оптерећења при којима нано-плоча губи<br />стабилност. Приказан је утицај ефеката запреминског оптерећења и нелокалности на<br />неколико облика осциловања. Верификација резултата извршена је помоћу методе<br />диференцијалних квадратура.</p> / <p>U ovoj tezi proučene su oscilacije i stabilnost zapreminski opterećene pravougaone<br />nano-ploče uz korišćenje Eringenove teorije elastičnosti. Zapreminsko opterećenje<br />je konstantno sa pravcem koji je u ravni ploče. Granični uslovi su modelovani kao<br />pokretna uklještenja. Klasična teorija ploča i Karmanova teorija ploča, koje su<br />nadograđene Eringenovom teorijom elastičnosti, iskorišćene su za formiranje<br />diferencijalne jednačine stabilnosti i oscilovanja nano-ploče. Galerkinovom<br />metodom određene su sopstvene frekvencije transverzalnih oscilacija nano-ploče u<br />zavisnosti od efekata zapreminskog opterećenja i nelokalnosti. Određene su<br />kritične vrednosti parametra zapreminskog opterećenja pri kojima nano-ploča gubi<br />stabilnost. Prikazan je uticaj efekata zapreminskog opterećenja i nelokalnosti na<br />nekoliko oblika oscilovanja. Verifikacija rezultata izvršena je pomoću metode<br />diferencijalnih kvadratura.</p> / <p>In this thesis, the problem of stability and vibration of a rectangular single-layer graphene<br />sheet under body force is studied using Eringen&rsquo;s theory. The body force is constant and<br />parallel with the plate. The boundary conditions correspond to the dynamical model of a<br />nanoplate clamped at all its sides. Classical plate theory and von K&aacute;rm&aacute;n plate theory,<br />upgraded with nonlocal elasticity theory, is used to formulate the differential equation of<br />stability and vibration of the nanoplate. Natural frequencies of transverse vibrations,<br />depending on the effects of body load and nonlocality, are obtained using Galerkin&rsquo;s method.<br />Critical values of the body load parameter, i.e., the values of the body load parameter when<br />the plate loses its stability, are determined for different values of nonlocality parameter. The<br />mode shapes of nanoplate under influences of body load and nonlocality are presented as<br />well. Differential quadrature method is used for verification of obtained results.</p>

Das Verhalten adhärenter Zellen hängt stark von den chemischen, topographischen und mechanischen Eigenschaften ihrer Umgebung ab. Experimentelle Untersuchungen der letzten Jahre haben gezeigt, dass adhärente Zellen aktiv die elastischen Eigenschaften ihrer Umgebung erkunden, indem sie an dieser ziehen. Der resultierende Kraftaufbau hängt von den elastischen Eigenschaften der Umgebung ab und wird an den Adhäsionskontakten in entsprechende biochemische Signale umgewandelt, die zelluläre Programme wie Wachstum, Differenzierung, programmierten Zelltod und Zellbewegung mitbestimmen. Im Allgemeinen sind Kräfte wichtige Einflussgrößen in biologischen Systemen. Weitere Beispiele dafür sind Hör- und Tastsinn, Wundheilung sowie die rollende Adhäsion von weißen Blutkörperchen auf den Wänden der Blutgefäße. In der Habilitationsschrift von Ulrich Schwarz werden mehrere theoretische Projekte vorgestellt, die die Rolle von Kräften und Elastizität in der Zelladhäsion untersuchen.<br /> (1) Es wurde eine neue Methode entwickelt, um die Kräfte auszurechnen, die Zellen an den Kontaktpunkten auf mikro-strukturierte elastische Substrate ausüben. Das Hauptergebnis ist, dass Zell-Matrix-Kontakte als Mechanosensoren funktionieren, an denen interne Kräfte in Proteinaggregation umgewandelt werden.<br /> (2) Eine Ein-Schritt-Master-Gleichung, die die stochastische Dynamik von Adhäsionsclustern als Funktion von Clustergröße, Rückbindungsrate und Kraft beschreibt, wurde sowohl analytisch als auch numerisch gelöst. Zudem wurde dieses Modell auf Zell-Matrix-Kontakte, dynamische Kraftspektroskopie sowie die rollende Adhäsion angewandt.<br /> (3) Im Rahmen der linearen Elastizitätstheorie und mit Hilfe des Konzepts der Kraftdipole wurde ein Modell formuliert und gelöst, das die Positionierung und Orientierung von Zellen in weicher Umgebung vorhersagt. Diese Vorhersagen sind in guter Übereinstimmung mit zahlreichen experimentellen Beobachtungen für Fibroblasten auf elastischen Substraten und in Kollagen-Gelen. / The behaviour of an adhering cell is strongly influenced by the chemical, topographical and mechanical properties of the surface it attaches to. During recent years, it has been found experimentally that adhering cells actively sense the elastic properties of their environment by pulling on it through numerous sites of adhesion. The resulting build-up of force at sites of adhesion depends on the elastic properties of the environment and is converted into corresponding biochemical signals, which can trigger cellular programmes like growth, differentiation, apoptosis, and migration. In general, force is an important regulator of biological systems, for example in hearing and touch, in wound healing, and in rolling adhesion of leukocytes on vessel walls. In the habilitation thesis by Ulrich Schwarz, several theoretical projects are presented which address the role of forces and elasticity in cell adhesion.<br /> (1) A new method has been developed for calculating cellular forces exerted at sites of focal adhesion on micro-patterned elastic substrates. The main result is that cell-matrix contacts function as mechanosensors, converting internal force into protein aggregation.<br /> (2) A one-step master equation for the stochastic dynamics of adhesion clusters as a function of cluster size, rebinding rate and force has been solved both analytically and numerically. Moreover this model has been applied to the regulation of cell-matrix contacts, to dynamic force spectroscopy, and to rolling adhesion.<br /> (3) Using linear elasticity theory and the concept of force dipoles, a model has been introduced and solved which predicts the positioning and orientation of mechanically active cells in soft material, in good agreement with experimental observations for fibroblasts on elastic substrates and in collagen gels.

Byggbranschen bidrar till stora utsläpp av växthusgaser, och det är därför viktigt att utforska hållbara material för att minska påverkan. Studien fokuserar på grundfundament för mindre trähus i Sverige, där betong i platta på mark ersätts med korslimmat trä (KLT) för att reducera klimatpåverkan. Eftersom betong har hög tryckhållfasthet gjordes analys av kantbalkens kapacitet. Fyra alternativ på kantbalkar undersöks: KLT/EPS400, KLT/Foamglas, KLT/EPS s100 och EPS400. Studien bedömer även den nuvarande dimensioneringen i hållfasthetsberäkningarna. Testdata för tryckhållfasthet används för att jämföra med förväntade resultat och avgöra om beräkningsmodellen ”2:1 metoden” är tillräcklig.Syftet är att bedöma möjligheterna för användning i två hustyper hos en ledande hustillverkare i Sverige. Miljöpåverkan av alternativen beräknas med IVL Svenska Miljöinstitutets verktyg, BM, där även en betonggrund jämförs. Det utförs även en enklare insikt i skillnader av produktion mellan en klassisk betonggrund och Klaragrunden. Studien visade att 1-plansvillan Lycke kan utföras med KLT och EPS s100, och att 1,5-plansvillan Tyresund kan se möjligheter med KLT och FoamglasT4+. Studien visade också att den bästa genomsnittliga grunden är KLT och EPS s400. Genom att byta ut betongen i en platta på mark med KLT, gör det möjligt att sänka grundens CO2 utsläpp med 65-68%. / The construction industry contributes significantly to greenhouse gas emissions, making it crucial to explore sustainable materials to reduce its impact. This study focuses on foundation systems for small wooden houses in Sweden, where concrete slabs are replaced with cross-laminated timber (CLT) to decrease climate impact. Due to concrete's high compressive strength, an analysis of the edge beam's capacity was done. Four edge beam alternatives are examined: CLT/EPS400, CLT/Foamglas, CLT/EPS s100, and EPS400. The study also evaluates the current dimensioning in strength calculations. Compression strength test data is used to compare with expected results and determine if the calculation model "2:1 method" is sufficient. The aim is to assess the possibilities for use in two house types from a leading house manufacturer in Sweden. The environmental impact of the alternatives is calculated using IVL Swedish Environmental Institute's tool, BM, where a concrete foundation is also compared. There is also a brief insight into the differences in production between a traditional concrete foundation and Klaragrunden. The findings indicated that the single-story villa Lycke can be constructed using CLT and EPS s100, while the 1.5-story villa Tyresund can explore possibilities with CLT and Foamglas T4+. Moreover, the study revealed that the CLT and EPS s400 combination yielded the best average foundation. By replacing the concrete in a ground slab with CLT, it is possible to reduce the CO2 emissions from the foundation by 65-68%.