http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6704 Вісник Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 2015 рік, № 3 (79) 2026-04-06T01:20:47Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6733 Назва: Список авторів та вимоги 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6732 Назва: XIV польсько-українсько-німецька літня школа з механіки руйнування 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6731 Назва: IV міжнародна науково-технічна конференція «Пошкодження матеріалів під час експлуатації, методи його діагностування і прогнозування» 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6730 Назва: Метод скінченних елементів в задачах вилуговування вапна з бетонних фундаментів гідротехнічних споруд Автори: Степанченко, Ольга Миколаївна; Мартинюк, Петро Миколайович; Stepanchenko, O.; Martinyuk, P. Короткий огляд (реферат): Сформовано нелінійну математичну модель вилуговування водорозчинних складових бетонного фундаменту (вапна) в двох вимірній постановці. Отримано чисельний розв’язок даної задачі методом скінченних елементів. Проведено чисельні експерименти з дослідження розподілу розчинених речовин у ґрунті та оцінювання межі корозії бетонного фундаменту.; The ecological, economical and technogenic safety of the state and region is connected with the hydro–technical constructions operation fail-safety. One of the prediction methods, which does not need expensive experiments, is mathematical modeling. The non-linear mathematical model of the process of the lime lixiviation from the concrete bases of hydro–technical constructions was analysed. The non-linearity deals with taking into consideration the dependencies of the diffusion and water filtration coefficients on the salts concentration, as well as the chemical and thermal osmosis phenomenon, including thermal diffusion. The problem is of the Stephan’s type problems, as the corrosion border of the concrete basement is travelling. This contributes to the difficulties in finding the algorithms for of the approximate solutions for the relevant boundary problems. In the previous authors’ works for the finite differences method was used to solve these problems. But the precision of the approximate solutions was not reached. One of the ways to solve the problem is to compare the numerical solutions of the non-linear boundary problem, which were found using different similar methods. This is the aim of the article. As far as methods are concerned, the finite differences method and the finite elements method were chosen. The positive aspect in comparing this two methods is as follows – with the finite differences method we get the classical solution, and with the finite elements method – a generalized solution. One of the stages in achieving the final goal has been reached in this article – the scheme of approximate solution with the finite elements method is described. The program realization of the formed problem’s solution with the finite elements method has been realized in Lasarus – free software development environment for Free Pascal compiler. This integrated development environment provides an opportunity of cross platform creation of Delphi-like ads. The developed program allows changing the incoming data dynamically; controlling the area fragmentation and receiving the calculation results in graphical or numerical (in the table form) view. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6729 Назва: Світлотехнічний розрахунок світлових приладів із джерелами світла заданих геометричних розмірів Автори: Костик, Любов Миколаївна; Поталіцин, Сергій Юрійович; Kostyk, L.; Potalitcyn, S. Короткий огляд (реферат): Проведено дослідження доцільності прямої заміни традиційних джерел світла на сучасні енергоощадні джерела світла із заданими розмірами світного тіла на основі аналізу світлового розподілу та ККД світлового приладу для зовнішнього освітлення типу РКУ-ЖКУ-Helios 21. Встановлено, що основною причиною зниження ККД при використанні КЛЛ у вуличних світильниках є поглинання частини світлового потоку внаслідок багатократних відбивань світлових променів між верхньою частиною відбивача та поверхнею світного тіла джерела. Для покращення енергоефективності світлового приладу з КЛЛ розроблено математичну модель, яка дозволяє проводити модернізацію оптичної системи світлового приладу і з світним тілом заданих розмірів за рахунок забезпечення оптимального перерозподілу світлового потоку в зовнішню область. Дана модель оперує вихідними даними розрахунку відбиваючої поверхні, тому може бути застосована разом із будь-якими методами світлотехнічного розрахунку.; Power efficiency of lighting sets (LS) is determined by lighting engineering parameters of light sources and optical system of light devices that provide their basic characteristics – light distribution and efficiency. Nowadays there are lots of light devices for street illumination that are designed for high pressure bid sources of HPS type. Promising sources for outdoor lighting from the point of view of power efficiency and improvement of lighting engineering parameters are power-saving compact luminescent lamps (CLL) of high capacity (45-240W) with high enough efficiency (50-80 lm/W), possibility of “warm start” and range of operating temperatures from – 30 to +45С. Besides, there is no need to use additional elements for lamp operation (ballast and pulsed light devices are needed for HPS) it reduces its weight, decreases expenses for installing and maintenance of luminaires. The use of traditional base E27 or E40 in such lamps makes possible to use them for direct replacement in extant light devices, improvement of luminaire circuit being held, optical system stays unchangeable. Nevertheless, shape, dimensions and arrangement of luminescent source body relatively the optical system, determine light distribution of luminaire, protective angle and accordingly influence on parameters of light field, indexes of discomfort. That is why the development of LS with light sources of given dimensions is actual from the point of view of improvement of light engineering sets power efficiency. Reasonability of direct replacement of traditional light sources by modern energy efficient light sources with desired size of the luminous body by analyzing light distribution and efficiency lights for outdoor luminaire of РКУ-ЖКУ-Helios 21 type is researched. It is established, that the main reason of efficiency decrease, when compact fluorescent lamp (CFL) are used in outdoor luminaires is absorption of luminous flux due to multiple reflections of light rays between the top of the reflector and the luminous body source surface. To improve the efficiency of light device (LD) with CFL the mathematical model that allows to modernize the optical system of LD with given sizes luminous body by providing optimal redistribution of luminous flux in the outer region has been developed. This model operates on output data calculation of reflecting surface, that is why it can be used with any means of lighting engineering calculation. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6728 Назва: Аналіз резонансного інвертора з параметричним підтриманням потужності в навантаженні Автори: Лупенко, Анатолій Миколайович; Паламар, Михайло Іванович; Lupenko, A.; Palamar, M. Короткий огляд (реферат): Проаналізовано роботу високочастотного резонансного інвертора напруги, який працює в режимі джерела потужності та виконаний за розімкненою структурою. Встановлено аналітичні зв`язки між відхиленнями потужності в навантаженні та діапазоном зміни опору навантаження і параметрами резонансного інвертора. При зміні опору навантаження від мінімуму до максимуму крива залежності потужності інвертора від добротності його коливального контуру починається з точки мінімальної потужності, проходить точку номінальної потужності, досягає макимальної потужності й, нарешті, точки кінцевої потужності. При цьому за рахунок відповідного вибору параметрів коливального контуру кінцева потужність дорівнює початковій (мінімальній) потужності, а максимальне додатне відхилення потужності дорівнює максимальному від’ємному відхиленню від її номінального значення. Запропоновано методику розрахунку параметрів інвертора. Показано, що при зміні опору навантаження в два рази відхилення потужності в навантаженні може становити 4% від номінального значення.Результати розрахунку мають малу розбіжність з результатами моделювання.; High-frequency voltage resonant inverters traditionally realize the functions of load voltage or current control and stabilization. But there is a wide application area which needs to stabilize a load power rather then its voltage or current. The problems of power parametric maintenance in variable load by means of voltage resonant inverters are considered in this paper. In order to reduce a load power variation, the approach to forming of inverter load power response by the way of equal distributing of load power positive and negative deviations from nominal value is proposed. Such distribution of load power deviations is achieved by corresponding choice of the parameters of inverter oscillatory tank. In case of load resistance change from minimum to maximum value, the curve of inverter output power as a function of quality factor of oscillatory tank starts at a point of minimum power, then it reaches a point of nominal power, next, a point of maximum power and, at last, a point of finish power. In accordance with proposed approach, the finish power is equal to the start (minimum) power, and the maximum positive power deviation is equal to the maximum negative power deviation. Analysis consists in establishing of analytical expressions which describe the connections between minimum and maximum powers in variable load and corresponding values of oscillatory tank quality factor. On the basis of these expressions the equations which connect this power relative deviations and parameters of resonant inverter are obtained. To ensure a small switching loss in resonant inverter, the inverter parameters are calculated taking into account the zero-voltage switching condition. The design sequence for calculation of each oscillatory tank parameters is proposed. Proposed design sequence is based on a numerical solution of two equations set relative to oscillatory tank parameters and inverter power supply dc voltage. It is shown that resonant inverter designed as open loop circuit is able to achieve the power deviations about of 4% for a double change in load resistance. To verify obtained results the electrical circuit of resonant inverter with above calculated parameters was simulated using MicroCap 9.0. Simulations results demonstrate good agreements with theoretical ones. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6727 Назва: Технологічність конструкцій гвинтових секційних робочих органів Автори: Гевко, Іван Богданович; Клендій, Володимир Миколайович; Gevko, I.; Klendiy, V. Короткий огляд (реферат): Розроблено методику відпрацювання конструкцій механізмів з секційними гвинтовими робочими органами на технологічність на основі ресурсозберігаючих технологій. Визначено основні показники технологічності та конструктивної складності виконання гвинтових деталей. Розроблено нову конструкцію секційного гвинтового робочого органу на основі ресурсозберігаючих технологій. До переваг робочого органу відноситься те, що в процесі складання даного вузла не застосовується складне технологічне оснащення. Усе застосовуване оснащення нормалізоване й забезпечує швидкий ремонт або заміну.; Screw operating members have been widely applied in all branches of the national economy thanks to the combination of different operations while transporting. Specific feature of their operation is caused by the variety of the production processes operations, as well as the regional characteristics of the transported materials, designation and design parameters of screw mechanisms. Original welded construction of the screw sectional operating member of small material consumption, high maneuverability and improved operation reliability and durability has been proposed. The operation of the screw operating member is as follows. During rotation of the spiral section the rotary motion is transmitted through the running body to the spherical rod and neighboring sections of the screw operating member. The advantages of the operating member are those, that while adjusting of this unit complicated technological equipment is not needed. All equipment is normalized and provides proper maintenance and replacement. At the stage of technical project the construction and its adjusting units, are created, the design shape of all parts, loading devices, operating member, itc is determined. The proper choice of the spiral surface shape prevents the appearance and creation of so-called “dead area”, which can occur while gripping and transporting of materials. At this stage the problems of production effectiveness of methods for producing blanks, in the case when they are used for winding of the profile-shaped spirals in particular, are solved. Besides, the choice of technological process for parts working, the adjustment of units and it self are carried out. Production effectiveness of the unit design mastering must result in the raise of labor efficiency, reduction of expenses and shortening of time for designing, technological preparation of production, manufacturing, maintenance and repair of the product providing its high quality. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6726 Назва: Дослідження технологічного процесу транспортування сипких матеріалів широко- універсальним шнековим транспортером Автори: Гевко, Богдан Матвійович; Мельничук, Андрій Леонідович; Шуст, Ігор Михайлович; Gevko, B.; Melnychuk, M.; Shust, I. Короткий огляд (реферат): Наведено конструкцію широкоуніверсального шнекового транспортера з різними технологічними можливостями. Встановлено, що важливою умовою при виборі конвеєрів для універсальних перевантажувальних комплексів є визначення області їх використання, зокрема щодо транспортування певного діапазону сипких вантажів. Оскільки мінімальна межа енергоємності гвинтових конвеєрів визначається коефіцієнтом тертя вантажу до поверхні спіралі, то визначальною умовою при проектуванні конвеєра є його спроможність транспортувати вантаж з несприятливими властивостями. При цьому розглянуто найнесприятливіше, з точки зору енергетичних затрат вертикальне розміщення гвинтового конвеєра. Виведено аналітичні залежності для визначення силових, конструктивних і кінематичних параметрів. Отримані співвідношення дозволяють з високою точністю обчислити оптимальні конструктивні й технологічні параметри гвинтових конвеєрів (ГК), при яких забезпечується потрібна якість суміші при високій ефективності процесу транспортування.; Screw transporter has been developed, which consists of the vertical tube-column, to which the horizontal loading branch is fixed rigidly in the upper part being able to revolve, and in the bottom part – the unloading branch is fixed. Loading and unloading branches are similar in design and are separate units with the separate electric drives located horizontally. Screw shafts are fixed rigidly to the ends of the electric drives shafts and inserted into the tubes. The other ends of the shaft are inserted into the tube ends piers. The second end of the tube of loading and unloading branches is limited by the stopper, with the help of which they are fastened to the tube-stoppers of the upper and bottom branches, which in their turn are fixed to the electric drives stoppers by the second end. Tube-stoppers of the upper and bottom branches can revolve. In the upper part of the tube-stopper of the unloading branch a cylinder hole is made to supply the bulk-cargo from the top downwards. Besides, the loading and unloading branches are equipped with the stopper mechanisms, one of which is located in the upper part of the tube on the loading branch, and in the bottom, in the lower part of the unloading branch. Stopper mechanisms are made as step-by-step cylinder rollers, which are fixed rigidly to the stoppers and stopping bushes welded to the tube-column. Stopper mechanisms are fixed rigidly to the tie links, which are mounted through the bushes by the stoppers to the vertical tube-base, which is fixed to the frame. The supply of the bulk-cargo from the heap is performed by the left end of the loading branch. The unloading of the bulk-cargo in the unloading branch 3 is performed by the screw 6 through the exit into the tank. The upper loading branch is mounted on the tube-column, the angle of its inclination to the horizon being adjusted by the known-design mechanism. The bottom branch is mounted at the inclination angle to the horizon. Besides, the screws of both branches are rigidly fixed to the shafts with uniformly increased steps along the length of the upper branch towards the supply of the bulk-cargo in the place of the tube-column hole, and the bottom branch towards the exit of the bulk-cargo from the transporter. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6725 Назва: Дослідження процесу транспортування сипкого вантажу похилими гвинтовими конвеєрами Автори: Ляшук, Олег Леонтійович; Рогатинська, Олена Романівна; Пелешок, Тарас Мирославович; Любачівський, Роман Орестович; Lyashyk, O.; Rohatynska, O.; Peleshok, T.; Lubachivsky, R. Короткий огляд (реферат): Розглянуто режим роботи похилого гвинтового конвеєра до складу якого входить гвинтовий робочий орган із постійними параметрами. Із умови контакту виділеного об’єму вантажу з гвинтовою поверхнею шнека та циліндричною поверхнею кожуха її розміщення визначається радіальним параметром R і кутовим параметром θ. Встановлено граничні відхилення швидкостей частинок у процесі транспортування й виведено аналітичні залежності. Виведено аналітичні залежності для визначення кутової й осьової швидкості руху частинок по нахилених поверхнях.; Screw conveyers, which are characterized by the simple design, high reliability, easy handling and adaptation in the automated systems being ecologically-friendly, have been widely used for the technological operations of the bulk-cargo transporting and mixing. To decrease the power consumption and to raise the quality of bulk-cargo mixing some original constructions of screw mixers with the screw operating member have been developed. Application of such screws requires to solve problems dealing with the determination of loadings on the screw operating member and the characteristic of the bulk-cargo movement, as well reasonability of their application. The operating regime of the inclined screw conveyer, which consists of screw operating member with constant parameters, has been analyzed. From the condition of the bulk-cargo particle contact with the screw surface and the case cylinder surface its location is determined by the radial parameter and the angle parameter. Boundary deviations of the particles speeds while transporting have been found and analytical dependences have been deduced. Analytical dependencies for finding angular speed and central speed of the particles movement along the inclined surfaces have been deduced. The proposed method for finding average circular velocity of the particle ω according to the boundary values ω1 and ω2 is characterized by the mathematic clearness and simplicity of realization. Integration dependence has been deduced. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6724 Назва: Аналіз кількості утворених відходів машинобудування та металургії на території України Автори: Рудь, Віктор Дмитрович; Савюк, Ігор Віталійович; Самчук, Людмила Михайлівна; Повстяна, Юлія Славомирівна; Rud', V.; Saviuk, I.; Samchuk, L.; Povstyana, Y. Короткий огляд (реферат): Проаналізовано металургійні виробництва, які характеризуються утворенням великої кількості відходів. Більшість з них за змістом корисних компонентів конкурентоспроможні первинною сировиною та можуть бути використані в технологічних процесах. Тому доцільне розроблення системи контролю за утворенням відходів металургійних виробництв задля забезпечення використання їх у поточних виробничих процесах. Організація цього процесу дозволить вирішити екологічні проблеми, зменшити собівартість продукції, знизити споживання мінерально-сировинних ресурсів.; Sammary. Different metallurgical industries, which are characterized by formation of a large amount of wastes have been analysed. Most of them within the meaning of useful components are competitive in raw materials and can be used in technological processes, so it is advisable to develop a control system for the formation of wastes of metallurgical industries to ensure their use in current manufacturing processes. The content of iron in the solid phase of secondary clarifiers sludge in metallurgical industries reaches 70%, but sludge contains 30% of water-oil content, that makes it difficult to transport, store and utilize. Typically, wastes of metallurgical and metal processing industries in percents are as follows: slag – 57 - 63; mineral wastes (scrap refractories and input components) - 4 - 6; scrap metal - 15 - 17; dust, sludge, sinter wastes - 9 - 13; others - 2 - 4. Thus, for example, specific output of sludge in productions of Ukraine is 60-80 kg/t of steel, in Europe this index is 30 kg/t. Metallurgical enterprises of Ukraine have accumulated 240 million tons of slag, 128 million tons of which are steel-smelting. A significant amount of sludge in wastes of metallurgical and metal processing industries contain from 45% to 52% of iron, 6,0-9,5% of carbon with a small amount of zinc (0,5-4%). This raw material can be used in the agglomeration and in converter steel production. However, 90% of wastes after various metallurgical processes are put together in same sludge storages where they are stored. A storage of sludge, steel and metal processing wastes of productions leads to the fact that richer for the mass fraction of iron sludge depletes due a contact with less rich with iron sludge. Another disadvantage is environmental. The paradox of the situation is that we create a man-made iron-containing materials, in which the mass fraction of iron exceeds its concentration in the rich iron ore which we take from the depths (56-60%), and glandular concentrates which we get on concentrators (65-68%). Organization of the process of waste monitoring will solve environmental problems, reduce production costs, reduce the consumption of mineral-raw resources. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6723 Назва: Вплив неврівноваженості молотильного барабана зернозбирального комбайна на його коливання Автори: Ловейкін, В’ячеслав Сергійович; Човнюк, Юрій Васильович; Ляшко, Анастасія Петрівна; Lovejkin, V.; Chovnjuk, Y.; Lyashko, A. Короткий огляд (реферат): Приведено дослідження неврівноваженості молотильного барабана зернозбирального комбайна. Виведено рівняння зміни коливань вертикального переміщення центру мас барабана та кута повороту барабана навколо центру мас, а також побудовано графіки цих коливань. Досліджено вплив зміни неврівноваженої маси, жорсткості опор та відстані між площиною неврівноваженої маси і площиною центру мас на амплітуду коливань вертикального переміщення центру мас та кута повороту.; In this paper research of threshing drum’s disbalance in combine harvester is presented. Modern threshing drum of tangential type in combine harvester are made open. Central and extreme disks are mounted on the cylinder shaft. Bars or rasp bars are mounted on disks. This construction of threshing drum makes possible falling of grain, plant residues, powder and soil into the threshing drum. All this results in the imbalance of threshing drum and the emergence of oscillation. The oscillation is transmitted to the bearings and hull of combine harvester. These oscillations lead to reduced reliability rate of combine harvester, and also to reduce threshing quality of grain crops. In this paper oscillation equation of threshing drum system is solved. The free oscillation equations of threshing drum are shown. Equations of oscillation’ change vertical centroidal displacement and shaft rotation angle of threshing drum are derived. The oscillation’ graph of change vertical centroidal displacement and shaft rotation angle of threshing drum for different unbalanced mass, different stiffness of left and right carriage and for different placement unbalanced mass. It was considered that unbalanced mass can be placed on the left, center and right beater in bars of threshing drum. In this article we reviewed at an example, where an unbalanced mass on a single stick of bars in threshing drum of combine harvester. All of graphs are plottedfjr combine harvester KZS-9-1 «Slavutych» with characteristic І=13,64 kg∙m3, m=200 kg, ρ1=0,3 m; ω=85,7 rad/s. The unbalance mass is changed from 100 g to 500 g. The stiffness of left and right carriage is changed from 100000 Nm 145000 Nm. The impact of change of input parameters for oscillatory amplitude is researched. It was found that the stiffness of left and right carriage reduce oscillations of vertical centroidal displacement and shaft rotation angle of threshing drum in combine harvester. Increase of an unbalanced mass or characteristic a1 increases the forced oscillations of vertical centroidal displacement and shaft rotation angle of threshing drum in combine harvester. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6722 Назва: Визначення вібродіагностичних параметрів наявності «дихаючої» тріщини в стрижневих конструктивних елементах різного поперечного перерізу Автори: Синенко, Євгенія Олександрівна; Synenko, E. Короткий огляд (реферат): Запропоновано методику розрахунку вібродіагностичних параметрів наявності «дихаючої» тріщини в стрижневих конструктивних елементах різного поперечного перерізу з використанням їх скінченноелементних моделей. Як вібродіагностичний параметр наявності тріщини розглядається відношення амплітуд домінуючих гармонік при супер- та субгармонічному резонансах. Представлені результати виконаних чисельних розрахунків зі встановлення впливу місця прикладання змушувальної сили по довжині стрижнів прямокутного та круглого поперечного перерізів на його величину. Показано, що за допомогою отриманих залежностей можна визначити місце знаходження тріщини.; This paper is concerned with the determination of the regularities in the influence of a “breathing” crack on the vibration characteristics of beam structural elements with a different cross-sectional shape. The forced vibrations of damaged cantilever beams of rectangular and circular cross sections at super- and subharmonic resonances are considered. The calculations were performed by varying the point of application of the harmonic exciting force along the length of the beams. To make the calculations, the finite element models of the beams are used in which the “breathing” crack is represented as a mathematical cut, and the mutual “non- closure” of the crack faces was provided by solving the contact problem. The ratios of the amplitudes of the dominant harmonics of displacements – for the finding of which the Newmark method, allowing the obtainment of the time dependence of the free beam end, and the FFT-analysis, resulting in the obtainment of the amplitudes of the displacement harmonics, were used – were regarded as a vibration-diagnostic parameter of the presence of a crack. Based on the results of the performed calculations, the dependences of the maximum amplitudes of the displacement harmonics at super- and subharmonic resonances on the point of application of the exciting force were determined. It is shown in the paper that the degree of nonlinearity of the vibrating process is strongly dependent on the point of application of the exciting force. As is staled by the author, that the shape of the cross-section does not practically influence the regularities in the variation of the ratio of the dominant harmonic amplitudes with the point of application of the exciting force, and the behavior of the dependence is defined by the resonance mode. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6721 Назва: Методика підключення цифрової фотоапаратури до систем керування випробувальної машини Автори: Ліманський, Ігор Валентинович; Кравчук, Роман Васильович; Limansky, I.; Kravchuk, R. Короткий огляд (реферат): Цифрова фотозйомка як метод реєстрації широко застосовується при проведенні експериментів, у тому числі при дослідженні характеристик тріщиностійкості металічних матеріалів. При фотографуванні околу вершини зростаючої тріщини необхідно забезпечити взаємну прив’язку (синхронізацію) між номерами фотознімків та записами параметрів навантаження зразка у файлі даних експерименту. Для цього необхідно на основі якого-небудь зовнішнього фізичного процесу створити цифровий або аналоговий сигнал, пов’язаний з процедурою фотографування і доступний для реєстрації та подальшого оцифрування засобами контролера випробувальної машини. В якості джерела такого сигналу використовується додаткове фотографічне обладнання. Розглянуто способи підключення цього обладнання до контролера випробувальної машини і способи реєстрації та подальшого використання отриманого сигналу синхронізації.; Digital photography as a registration procedure is widely applied for conducting experiments, including the investigation of the fracture toughness characteristics of metallic materials. During photographing of the moving crack tip vicinity it is required to ensure the synchronization of photo numbers with the recording of the specimen loading parameters into the experiment file. To do this requires a digital or analog signal formed on the basis of a certain external physical process. This signal is related with photography and is available for recording and subsequent digitization of the testing machine by controller. A light pulse, which occurs in photoflash actuation and undergoes transformation with the help of photosynchronizer, or a command signal, which turns on the photoflash and is picked up from the central synchronizer adapter during photographing, can be used as such physical process. Depending on the configuration of the testing machine controller one can use various hardware moduli designed for connecting external devices. Use of some of these moduli requires an additional source of direct current or a model strain measuring bridge. For recording the obtained digital signal “Photo” in the course of testing one can use different algorithms of data sampling and accumulation provided by the controller manager programs. Specific features of application, advantages and disadvantages of processes of accumulation Timed Acquisition and Level Crossing Acquisition are considered. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6720 Назва: Оцінювання переміщень доменної стінки у феромагнетних матеріалах за дії зовнішнього магнетного поля Автори: Почапський, Євген Петрович; Мельник, Наталія Петрівна; Pochapskyy, Ye.; Melnyk, N. Короткий огляд (реферат): Проведено аналіз підходів до теоретичного моделювання руху доменної стінки у феромагнетиках за дії зовнішнього перемагнечуючого поля. Виведено рівняння руху 900 доменної стінки у феромагнетному матеріалі, стрибки якої зумовлюють генерування сигналів магнетопружної акустичної емісії. Досліджено залежність величини стрибка доменної стінки від швидкості зміни зовнішнього магнетного поля, що дає змогу визначити максимальні переміщення, зумовлені стрибками, та оцінити амплітуду сигналу магнетопружної акустичної емісії.; The analysis of the theoretical approaches to modeling the domain walls motion in the ferromagnets for the actions of external reversal magnetization field are considered. The energy of a ferromagnetic material as a sum of energy exchange interactions, magnetostatic energy, anisotropy and disorder are described. The most important energetic contribution comes from exchange interactions, which are typically short-ranged and tend to align spins. The magnetostatic energy is due to the interactions between the spins and the external field and to dipole-dipole interactions between different spins. The magnetization in a ferromagnetic material typically has preferential directions corresponding to the crystallographic axis of the material. It is easier to magnetize the sample along the easy directions. This reflects the energy magnetocrystalline anisotropy. The energy disordering displays the microstructure of the material. The presence of randomly distributed non-magnetic inclusions give rise to a magnetostatic contribution, due to the magnetic charges that form at the boundaries of the inclusions. The structural inhomogeneity caused is due to the presence of vacancies, dislocations or magnetic impurities. The equation of total energy domain wall are considered. The equation of the 900 domain walls displacements and distribution of the magnitude jump at the different value the applied field are considered. The 900 domain walls jumps causes of the local magnetostriction phenomenon. It is causes elastic displacements in a ferromagnetic because of volume source of the transformation deformations. This deformation describes the source of magnetoelastic acoustic emission. The amplitude values of the magnetoelastic acoustic emission signal proportional to the transformation deformations and the rate of change volume region of the reversal magnetization. The maximum displacements and magneto-elastic acoustic emission amplitude values can be calculated using this model. It is shown that the magnetoelastic acoustic emission is sensitive to changes in domain structure of ferromagnetic materials. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6719 Назва: Експлуатаційні властивості та механізми локального зношування твердих сплавів, легованих нанокарбідом вольфраму, при точінні Автори: Мариненко, Сергій Юрійович; Коваль, Ігор Володимирович; Бодрова, Людмила Гордіївна; Крамар, Галина Михайлівна; Marynenko, S.; Koval, I.; Bodrova, L.; Kramar, H. Короткий огляд (реферат): Досліджено експлуатаційні властивості твердих сплавів на основі карбіду титану, легованого карбідом ванадію (5% (мас.) і нанокарбідом вольфраму (5, 10, 15% (мас.) з нікель-хромовою зв’язкою (18% (мас.) при поздовжньому та торцевому точінні конструкційних вуглецевих і легованих сталей. Встановлено період стійкості інструментів на операціях напівчистового і чистового точіння й визначено критичну (максимальну) швидкість різання, при якій відбувається катастрофічне зношування твердосплавних пластин. Показано, що використання нанокарбіду вольфраму підвищує зносостійкість ріжучого інструменту – період стійкості сплавів з нано WC складає 109…154 хв і перевищує стійкість стандартних твердих сплавів Т15К6 і ТН20 та сплавів на полікарбідній основі, легованих дрібнодисперсним карбідом вольфраму. Критична швидкість різання сплаву з 5% (мас.) нано WC складає 830 м/хв., а з 15% (мас.) – 980 м/хв. Аналіз зони зношування показав, що вона складається з двох ділянок – трибошару, який містить значну кількість кисню і елементів інструментального та оброблюваного матеріалів, і ділянки абразивного зношування. Встановлено, що основним механізмом локального зношування досліджуваних сплавів є абразивне стирання. Наявність трибошару на задній поверхні різального леза змінює температурно-силові умови процесу різання та руйнування інструментального матеріалу, яке відбувається внаслідок окиснення та дифузійної взаємодії з елементами оброблюваного матеріалу.; Sammary. Operational properties of the titanium carbide based hard alloys alloyed by vanadium carbide (5% (wt.) and tungsten nano carbide (5, 10, 15% (wt.) with nickel-chromium binder (18% (wt.) under turning were researched in the paper. The processing of construction carbon and alloyed steels under shoulder and facing turning by inserts made of developed alloys was carried out. The tool life at semi- finishing and finishing turning operations was identified and the critical (maximum) cutting speed at which the critical inserts wear takes place was determined. It was shown that the application of tungsten nano carbide results in the increase of cutting tools wear resistance as the alloys with nano WC tool life is 109…154 min and exceeds that of conventional carbide based hard alloys, tungsten-free hard alloys and polycarbide based alloys alloyed with fine-grained tungsten carbide. The critical cutting speed the alloy with 5% (wt.) nano WC is 830 m/min and for the one with 15% (wt.) is 980 m/min. The features of local wear of alloys alloyed by tungsten nano carbide were studied taking advantage of the electronic microscopy and chemical analysis methods. The analysis of the wear zone showed that it consists of two areas, the tribolayer, containing a significant amount of oxygen and the elements of instrumental and processed materials, and abrasive wear area. It was determined that the abrasion wear is the main local wear mechanism of researched alloys. The main features of demage in the area of abrasive wear are large carbide grains cracking, their parts removal and small carbide grains splintering. Availability of tribolayer on the back surface of the cutting edge changes the temperature and force conditions of the tool material cutting and demage that occurs as a result of oxidation and diffusion interaction with the elements of the processed material. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6718 Назва: Моделювання поведінки зварної кроквяної ферми при розподілених навантаженнях Автори: Ковальчук, Ярослав Олексійович; Шингера, Наталія Ярославівна; Качка, Оксана Іванівна; Kovalchuk, Y.; Shynhera, N.; Kachka, O. Короткий огляд (реферат): Досліджено поведінку типової стальної зварної кроквяної ферми 36 х 9 м при дії на її верхній пояс рівномірно розподіленого статичного навантаження. Виконано комп’ютерний моделюючий експеримент із використанням програмного пакета ANSYS Workbench 14.5. При формуванні вхідної інформаційної бази для математичної моделі враховано конструктивні, технологічні та експлуатаційні особливості конкретної досліджуваної ферми. Параметри скінчено-елементної моделі отримано з попередніх експериментальних досліджень авторів, які передбачали верифікацію результатів комп’ютерного моделюючого експерименту на підставі паралельно виконаних напівнатурних силових експериментів. Такий методичний підхід забезпечив високий рівень вірогідності отриманих результатів моделювання. На підставі рекомендацій нормативних документів отримано значення граничного розподіленого статичного навантаження на верхній пояс ферми q=70 кН/м, яке враховує власну ваги ферми і дахового накриття, дію вітрового, дощового та снігового впливу. Виявлено, що при цьому верхній пояс ферми працює за умов пружної деформації з можливістю довантаження на 42,8%. Однак у нижньому поясі ферми на ділянках вузлів формуються напруження, які на 12,9% перевищують межу пружності конструкційної сталі ВСт3, з якої виготовлена досліджувана ферма. Для безпечної експлуатації кроквяної ферми рекомендовано знизити рівень розподіленого навантаження до q=62 кН/м. Досягти цього можна зменшенням кроку між фермами або шляхом локального зміцнення конструкції. Описані дослідження доцільно виконувати при проектуванні нових зварних ферм, їх реконструкції або для перевірочних розрахунків зварних кроквяних ферм, які експлуатуються; The paper deals with the typical 36x9m size welded steel roof truss behavior under the influence of evenly distributed static load of different intensity on its top chord. Computer simulation is performed taking advantage of ANSYS Workbench 14.5 software that is algorithmically based on finite element method. Structural, technological and operational features of the investigated truss are considered during the formation of input information base for mathematical model. Finite-element model parameters were received from the earlier experimental researches of the authors who predicted the computer simulation experiment results verification as the result of simultaneously performed semi natural load-bearing experiments. Such methodical approach provided high validity of the modeling results to be obtained. The value of the distributed static yield load on the truss top chord q = 70 kN/m was obtained taking into account the weight of truss and roof covering themselves, the wind, rain and snow effect, and basing on the standard regulations recommendations. According to the simulation results the stress-strain state parameters of the construction were obtained. The welded roof truss behavior under the extreme operating loading was evaluated. It was discovered that the top chord of the truss operates under elastic deformation conditions the possibility of additional loading being 42.8%. However, in the joint areas of bottom chord tension emerge, which exceed the elasticity yield of S235J2G3 steel by 12.9% of which the frame is made. In order to ensure the safe operation of the roof truss it is recommended to reduce the distributed load from q=70 kN/m to q=62 kN/m that is by 12.9%. It can be achieved by reducing the distance between trusses. It is recommended to reduce the tension in the bottom chord of the truss to the elasticity yield level by the local strengthening of the construction. These researches are worth being conducted while designing new welded trusses, their reconstruction, or for the verifying calculations of welded roof trusses under operation. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6717 Назва: Розрахункова схема визначення міцності фібробетонів Автори: Ліснічук, Андій Євгенович; Івантишин, Наталія Андріївна; Юхим, Роман Ярославович; Lisnichuk, A.; Ivantyshyn, N.; Yukhym, R. Короткий огляд (реферат): Розроблено модель міцності фібробетону за розтягу. На основі моделі встановлено формулу для оцінювання міцності фібробетону, яка враховує мікро тріщини і пори у структурі матеріалу і наявність армуючих волокон. Для підтвердження отриманої залежності проведено експериментальні дослідження з встановлення міцності цементного каменю, армованого фіброю різної природи і різного об’ємного вмісту. Теоретичний прогноз міцності фібробетону добре корелює з експериментальними даними.; Structural material that is able to solve complex problems in the toughest construction industry is dispersed reinforced concrete (reinforced concrete). This is composite-based cement matrix reinforced with fibers of various nature (steel, glass, basalt, carbon, polymeric and others). Today three types of reinforcing fiber materials are mostly widely used: fibers in the form of short segments of thin steel wire, glass fibers and fibers based on polypropylene. The widespread use of reinforced concrete is caused by higher rates of strength, fracture toughness, impact strength, less micro cracking during hardening compared with classical concrete. The strength model for the tensile fiber-reinforced concrete was developed. Analytical dependence for strength assessing of material, which allows considering micro-cracks and pores in its structure and the presence of reinforcing fibers was obtained. For its verification experimental research has been carried out. In the research to prepare solutions the following materials were used: basalt fiber; Portland; plasticizer. On the basis of the prismatic component 40x0x160 mm size samples for tensile bending tests were made. Water-cement ratio was 0.4 with a plasticizer in an amount of 0.04% by weight of cement. The fiber (of 12 mm) length was used, which in unexploited state looks like bundles of filaments. The solution was stirred for 5 minutes until a homogeneous mixture was obtained, after which it was compacted on a vibration table to remove air bubbles and to reduce the number of pores. All series of samples for testing within 28 days were in the laboratory. According to the data obtained it follows that the composite tensile strength with 2% of fibre increases more than in 2 times compared with the base unreinforced material. Comparison of theoretical estimations of the composite strength with experimental data testifies high enough reliability of the predicted strength calculated for the scheme developed in the work. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6716 Назва: Вплив рівня засоленості ґрунтів на опір деформаціям стиску Автори: Побережна, Любов Ярославівна; Побережний, Любимор Ярославович; Poberezhna, L.; Poberezhny, L. Короткий огляд (реферат): Погіршення екологічного стану оточуючого середовища та погіршення здоров’я населення, що проживає на територіях розробки калійних родовищ Прикарпаття, визначає необхідність вивчення екологічних небезпек та ризиків. Неефективна консервація рудників призвела до утворення провалів ґрунту, руйнування житлових будинків та промислових споруд. Проблема убезпечення від руйнування споруд цивільного та промислового будівництва є однією з найважливіших на даний час. Вивчення закордонного досвіду дозволяє здійснювати прогноз стійкості фундаментів будівель, споруджених на засолених територіях. Наявність у ґрунтах різних за кількісним складом солей впливає на деформаційні показники ґрунтів. При зволоженні засолених ґрунтів відбувається розчинення і винесення солей, які в них містяться, і відповідно до цього збільшується пористість ґрунту. За результатами розрахунків отримано залежності концентрації солей в рідині й питомого об’єму солей по товщині ґрунту з плином часу для випадків дисперсного та плівкового засолення. Побудовано кінетичні криві суфозійного просідання для дисперсного та плівкового типів засолення, використання яких дасть змогу прогнозувати й контролювати просідання засолених ґрунтів техногенно навантажених територій.; The deterioration of the ecological state of the environment and health of the population living in developing Carpathians deposits of potassium, determines the need to study environmental hazards and risks. The problem of exploration and construction a significant land area is of importance in the conditions of modern society development. Great competition, high density of buildings and insufficient volume of land fund resulted in the use of structurally unstable soils under construction. In the industrial area of Kalush, Ivano-Frankivsk region, large area is occupied by saline soils, which belong to the district of development of Kalush-Holynska potassium salts deposits. The ineffective conservation of mines led to the formation of ground dips and destruction of civil and industrial buildings. The problem of insurance of civil and industrial buildings destruction currently is one of the major. While designing buildings, which are located in the area of the mine workings harmful impact, the State building standards of Ukraine and international standards must be taken into account. Study of foreign experience enables prediction of stability of buildings foundations constructed on saline areas. The presence of different quantitative composition of salts in soils affects the deformation parameters of soils. When saline soils are moistening the dissolution and removal of salts which they contain occurs, and accordingly the soil porosity increases. According to the results of calculations dependences between the concentration of salts in the liquid have been received and the specific amount of salt on the thickness of the soil with time in cases of disperse and pellicle salinity. Kinetic curves of suffosion subsidence to disperse and pellicle types salinity were built, the use of which will allow to predict and control subsidence of technologically loaded areas saline soils. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6715 Назва: Електрокорозійна деградація газопроводів у високомінералізованих грунтах Автори: Побережний, Любомир Мирославович; Присліпська, Галина Миронівна; Poberezhnyy, L.; Pryslipsk, G. Короткий огляд (реферат): Розроблено установку для моделювання корозії під упливом змінного струму в середовищах, які відповідають основним типам грунтових електролітів. Вивчено швидкість уточнення стінки трубопроводу в модельних середовищах різного складу при впливі змінного струм у діапазоні від 5, 10, 15, 20 А/м2. На основі експериментальних даних побудовано графічні залежності, аналіз яких показав, що на трубопроводах з товщиною стінки 5 мм під упливом змінного струму наскрізні корозійні ураження можуть утворитися через 6 – 8 років. Показано підвищені ризики розгерметизації внаслідок локалізації електрокорозійних процесів у хлоридно-сульфатних середовищах. Експериментально доведено необхідність внесення змін до нормативних документів України в частині зменшення рівня допустимої густини наведеного струму. Візуальний огляд уражених поверхонь експериментальних зразків вказує на локальний характер корозійних пошкоджень. У подальшому необхідно дослідити вплив часу експозиції та періодичності натікання змінного струму на механізм та швидкість корозійних процесів, а також розширити сортамент досліджуваних сталей.; Underground pipelines are among the most important technological structures in life of modern society. Providing the continuous work of pipelines with all the features of its operation (application of protective covering, control over work of the cathodic stations, monitoring the state of pipelines) is the primary and essential task of avoiding crashes and failures, which lead to loss of integrity of the pipe. As a result of imperfections application of protective insulating covering on pipes, the aging of insulation materials, mechanical damages, aggressive environment, the integrity is destroyed and protective covering defects are formed. They may have different shape and size, from small microcracks to large bared metal areas. Because of these defects there is contact with soil electrolyte in the protective metal covering, and at parallel placement of pipelines with AC power source such bared areas are a place of electricity incrustations and the cause of corrosive damage. Via through holes, depending on the pipe diameter, natural gas – methane, which belongs to the greenhouse gases is spread into the atmosphere. So it results in economic (through loss of gas) and environmental damage of nature. The installation for modeling of corrosion under the influence of alternating current in environments, corresponding to basic types of ground electrolytes, has been developed. Rate of the pipe walls thinning in model environments of various compositions under the influence of an alternating current in the range of 5, 10, 15, 20 A/m2 has been studied. Based on the experimental data graphical dependence were built, analysis of which showed that the pipes with wall thickness of 5 mm under the influence of an alternating current through-corrosive lesions can be formed in 6-8 years. Increased risks of depressurization as a result of electrocorrosion processes, localization in chloride-sulfate environments are shown. Improvements of the regularities in Ukraine standards dealing with the level of induced current allowable density was experimentally proved. A visual inspection of the damaged surfaces of experimental samples indicates the local nature of corrosion damage. It is necessary to investigate the influence of an exposure time and the frequency of alternating current incrustations on the mechanism and rate of corrosion processes and expand the types of investigated steels in the future. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6714 Назва: Особливості локального поля напружень біля вершини тріщини, що виходить з кутової точки межі поділу матеріалів Автори: Дудик, Михайло Володимирович; Феньків, Володимир Михайлович; Dudyk, M.; Fen'kiv, V. Короткий огляд (реферат): В умовах плоскої деформації за допомогою методу розвинень за власними функціями виконано розрахунок напружено-деформованого стану біля вершини тріщини, яка виходить у довільному напрямку з кутової точки ламаної межі поділу двох різних матеріалів. Досліджено вплив кута зламу межі поділу, орієнтації тріщини і пружних параметрів з'єднаних матеріалів на показник сингулярності в околі вершини. Виявлено існування параметрів задачі, при яких передбачається контакт берегів, та встановлено умови допустимості використання відповідного розв'язку.; The homogeneous problem of the elasticity theory about the stress-strain state of piece-homogeneous body near the tip of the semi-infinity crack of arbitrary orientation under the plane strain is considered. The crack tip coincides with the corner point of the broken interface of two different isotropic elastic media. The ideal joint on the interface is supposed. Using the Wieghardt - Williams formulas of the expansion of the stresses near the tip of homogeneous wedge in terms of its own functions, the formulated static boundary problem of the elastic theory is reduced to the system of algebraic equations for unknown coefficients of the expansion. A characteristic equation of the problem, the roots of which determine the degrees of distance to the tip in the expansion of the asymptotic field of stresses and displacements near the crack tip, is derived from the condition of non-triviality of the desired solution. The analytical expressions for the calculation of the expansion coefficients are found. The numerical analysis of the roots of the characteristic equation of the problem for some elastic parameters of the joined materials, the crack orientation and the interfacial angles reveal the presence of values with negative real part among them – the singularity index, which stipulates the stress concentration at approaching to the crack tip. It is discovered that the singular behaviour of stresses near the crack tip differs from the root. Physically incorrect spatial oscillations stipulated by the presence of imaginary part in the index of singularity superimpose on the power singularity of stresses in some interval of interfacial angles depended on the elastic parameters of the joined materials and the crack orientation. It is supposed that the formation of the contact area of crack lips corresponds to this situation. The expression for the crack opening near the tip was found and the possible contact zone sizes were estimated. On the basis of this expression the condition of correctness of the found problem solution was formulated. The received results can be used for the estimation of the fracture toughness of piece-homogeneous body with an arbitrary orientation crack, which goes out from the corner point of the broken interface. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6713 Назва: Конструкційне демпфування в конічній обоймі з пружним заповнювачем Автори: Попадюк, Ігор Йосипович; Шацький, Іван Петрович; Шопа, Василь Михайлович; Popadyuk, I.; Shatskyi, I.; Shopa, V. Короткий огляд (реферат): Оболонкові елементи з пружним заповнювачем поєднують високу несучу здатність з порівняно малою жорсткістю і потрібним рівнем демпфування, достатніми для якісного гасіння вібрацій. На даний час розроблено основи теорії розрахунку конструкцій, несучими ланками в яких є циліндричні оболонки. Маловивченим залишається питання впливу форми поверхні оболонки на деформативні та демпфувальні властивості оболонкових амортизаторів. Запропонована робота є черговим кроком у цьому напрямку. Розглянуто конструктивно нелінійну неконсервативну мішану контактну задачу про фрикційну взаємодію жорсткої конічної обойми з пружним заповнювачем при немонотонному навантаженні. У квазістатичній постановці процес немонотонного навантаження системи розбивається на етапи, де навантаження монотонне. Розв’язки задачі на кожному з етапів навантаження отримано асимптотичним методом малого параметра. Записано вирази для напружень та осьових переміщень заповнювача, побудовано діаграми деформування (петлі конструкційного демпфування) систем з різними нахилами твірної конуса. Доведено доцільність проектування оболонкових демпферів з орієнтацією конічної поверхні контакту, звуженої у бік поршня.; Operation of all machines and mechanisms is directly related to arising of vibrations. In the majority of cases vibrations worsen durability, reliability and longevity of industrial machines, mechanisms and buildings; they also have a harmful influence on the health of operating staff. Y. S. Pidstrygach Institute of Applied Problems of Mechanics and Mathematics of the National Academy of Sciences of Ukraine has developed promissing constructions of vibroinsulators, which form the basis for the new class of vibroprotective devices - shell elements with elastic filler. They combine high bearing strength with comparatively low inflexibility and the necessary level of damping, sufficient for the quality extinguishing of vibrations. The main characteristic of such constructions is the application of the thin-walled elements (shells, plates, bars) as a basic bearing and executive details. According to their construction they are deformable shell systems with dry friction. During mechanical and mathematical modelling of elastic elements under the loading (generally speaking, unmonotonous one) there arises a class of constructive nonlinear nonconservative mixed contact problems on the friction contact of shells with an elastic filler. Currently there are the theoretical bases of constructions calculation, the bearing details in which are cylinder shells were developed. The problem of the influence of the surface form of a shell on deformation and damping properties of shell shock absorbers is not fully researched. The offered work is the next step in this direction. The authors have studied a mixed contact problem on the friction interaction of absolutely hard conical holder with an elastic filler under the unmonotonous loading. A holder is considered as a hard one, because the inflexibility of a filler in the system is substantially less than the inflexibility of a bearing shell. The process of the unmonotonous loading of the system during the allegedly static formulation is broken up into phases with monotonous loading. The problem solutions at each stage of loading are obtained based on the asymptotic method of a small parameter. Expressions for tensions and axial movements of a filler are written and the diagrams of deformation (loops of the construction damping) of the systems with different inclinations of the cone formative are built. The expedience of constructing of shell dampers with the orientation of narrowing of the conical surface contact narrowing toward the piston is proved. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6712 Назва: Оцінювання впливу залишкових напружень на втомне руйнування і залишковий ресурс оболонкових конструкцій з кільцевими зварними з’єднаннями Автори: Пороховський, Василь Володимирович; Пороховський, Юрій Василович; Залуцький, Юрій Володимирович; Porokhovskyi, V.; Porokhovskyi, Yu.; Zalutskyi, Yu. Короткий огляд (реферат): У рамках концепції ефективного розмаху КІН з урахуванням величини закриття тріщини оцінено вплив залишкових напружень на довговічність ділянки трубопроводу із зовнішньою поверхневою тріщиною у зварному шві. Отримано систему двох нелінійних диференціальних рівнянь для визначення зміни геометричних параметрів тріщини в процесі зміни числа циклів навантаження з урахуванням дії залишкових напружень. На цій основі для конкретного зварного з’єднання досліджено величину глибини тріщини і відношення її довжини до глибини для різного числа циклів і різних рівнів залишкових напружень. Побудовано діаграми для визначення критичного числа циклів навантаження внутрішнім тиском для довільних рівнів усереднених по поверхні тріщини кільцевих залишкових напружень.; Geometric inhomogeneities, especially in the firm of pointed crack-like type defects can influence essentially the strength and durability of metal structures. Therefore, detection and measurement of such defects without violation the structures integrity, identification of their shape and sizes is one of the basic problems. The procedure of schematization the detected defects by defects of canonic shape, which are convenient to describe in corresponding mathematical models, is important in identification of defects for subsequent utilization of its results to estimate the resource of secure operation of shell machine-building structures. For pointe defects the cracks of semi-elliptical and throng cracks are the most conservative schematization. The work studies a linear part of the shell under internal pressure p with welded joint with internal surface defect in a ring field joint, which, according to the normative documents, is modeled by a longitudinal surface semi-elliptical cracks with semi-axes a and c in a circular cylinder. The location of arbitrary point on the crack contour is given by the angle φ ( 0 ≤ φ ≤ π ). The durability (residual resource) of operation of welded shell structures depends on the fatigue crack growth rate caused by external loads and residual stresses, which, in turn induce the stress intensity factors. Therefore, the work studies the fatigue surface crack growth in a welded joint under pulsing load by internal pressure p and residual stresses. We assumed that a crack in the welded joint in the shape of semi-ellipse with semi-axes a and c developed from the internal surface of the pipe. To determine the stress intensity factor caused by the internal pressure p we used the expression [2]. The fatigue crack growth rate under cyclic load was determined by Paris equation [7] with regard for efficient range of stress intensity factor. The solutions of a system of nonlinear equations to determine the crack growth were found by numerical method. For particular geometric sizes of the pipe with semi-elliptical crack we calculated the number of cycles N from initial state in the defect till such for which the condition of static strength is not satisfied. Numerical analysis was carried out for the pipe part of compressor station made of steel X-70 with diameter D = 219 mm and wall thickness t = 7 mm under pulse internal pressure of maximal value pmax = 4,5 MPa, and the sizes of initial crack in the welded joint were chosen as a0 = 1 mm, c0 = 1, 2a0 . It was determined that when the value of parameter increased ξ res the number of cycles N, for which critical crack depth is reached, decreases. And, besides, it was determined that when the parameter value ξ res increases the relation of semi-axes c/a decreases, and the shape of semi-elliptical crack approaches is circular one. If ξ res = 0 , then with an error which does not exceed 1%, it can be assured that relation c/a with increase of the cyclic number does not range, that c/a = const. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6711 Назва: Оцінювання негативних побічних ефектів, спричинених антикорозійними профілактичними речовинами Автори: Карускевич, Михайло Віталійович; Маслак, Татьяна Петрівна; Линник, Олена Іванівна; Олексюк, Василь Миколайович; Karuskevich, M.; Maslak, T.; Lynnyk, O.; Oleksiuk, V. Короткий огляд (реферат): Представлено вимоги до процедури оцінювання негативних побічних ефектів, спричинених застосуванням антикорозійних сполук або інших поверхнево-активних речовин, які застосовуються в авіації. Показано, що негативний вплив на втому конструкцій літака має бути проаналізований на різних стадіях втоми та на різних масштабних рівнях. Розглянуто три аспекти загальної методології: вплив поверхнево-активних речовин на стадії зародження втомних тріщин, відомий як ефект Ребіндера; вплив поверхнево-активних речовин на швидкість розповсюдження втомних тріщин; зменшення втомної довговічності заклепкових з’єднань як результат зменшення сил тертя між листами обшивки. Показано, що всі ці підходи можуть бути об’єднані в одну загальну методологію сертифікації антикорозійних сполук.; Summary The paper presents requirements to procedure of examination of negative side effects caused by the corrosion preventive compounds or any surfactants used in aviation. It is shown that the negative influence on the fatigue of aircraft components should be analyzed on different stages of fatigue and at different scale level. Three aspects of the general methodology are discussed: influence of surfactants on initial stage of fatigue, known as the Rebinder effect, influence of the surfactants on crack propagation, and reduction of fatigue life of riveted joints as result of the reduction of friction between the sheets of skin. It is shown that all three approaches must be combined in one generalized methodology for the certification of corrosion preventive compounds. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6710 Назва: Фрактографічні особливості руйнування сталі 2,25Cr-1Mo після випроб на повзучість Автори: Кречковська, Галина Василівна; Бабій, Леонтій Омельянович; Студент, Олександра Зиновіївна; Krechkovska, H.; Babiy, L.; Student, O. Короткий огляд (реферат): Виявлено, що швидкість усталеної повзучості нижча для металу у вихідному стані порівняно з металом після експлуатації в технологічному процесі гідрокрекінгу нафти. Крім того, ця швидкість у газоподібному водні вища ніж на повітрі, причому для сталі 2,25Cr-1Mo у вихідному стані й після експлуатації. Це свідчить, по-перше про втрату металом під час експлуатації його початкових властивостей, а по-друге про вплив водню й на деградацію, й на процес повзучості. Проаналізовано фрактографічні особливості руйнування сталі 2,25Cr-1Mo після випроб на повзучість у вихідному стані та після експлуатації. Встановлено, що руйнування за повзучості відбувається за класичним в’язким механізмом шляхом зародження, зростання та об'єднання пор. Фрактографічною особливістю деградованої сталі є великі глибокі ямки, спричинені декогезією неметалевих включень від матриці. Крім того, виявили великі плиткі дископодібні ямки з дрібними мікропорами на їх дні, що виникли навколо карбідів. Обидва типи ямок спричинені воднем, який накопичився в об’ємі металу під час експлуатації.; The unstable properties of steels for the large construction during long term operation are one of the reasons of loss of oil equipment workability. High operating temperature, strain and hydrogenating technological environment are among the main factors of their degradation. The reactor damage causes huge destructions due to high processing parameters (temperature – 450 °C and pressure – 15 MPa) and large its dimensions (diameter up to 4 m, wall thickness up to 0.25 m and height ~20 m). Because that the reactor damage is very dangerous for service staff and environment. Stability of the mechanical properties of the steel of the oil hydrocracking reactor body during long-term exploitation is very important to guarantee it save workability. That’s why it is very significant to know metal properties after different service life for prediction of the material workability. The 2,25 Cr–1Mo steel in the initial state and after high-temperature degradation in hydrogenated environment under working conditions of hydrocracking reactor service for 6•104 hours (as the specimen-witnesses) were creep tested. The steady creep rates for both variants of heat-resistant steel were estimated in hydrogen and in air. It was revealed that steady creep rate of virgin metal is lower compared with metal exploited into oil hydrocracking process. The degradation of the metal in operating conditions increases creep strain rate in air and hydrogen compared with unexploited metal. More over the steady creep rate of the 2,25Cr-Mo steel in virgin state and serviced one creep tested in hydrogen is higher than in air. It firstly means that initial properties of the steel are exhausted during service, and secondly that hydrogen simultaneously effects on the degradation and creep processes too. The hydrogen intensities of the diffusion process and consequently accelerate of the steel degradation and makes easy of the creep process. The fractography features after creep test of the 2,25Cr-1Mo steel in the initial and after the operation during 6•104 hours in the process of oil hydrocracking process were analyzed. It was found the creep fracture occurs according to the classic ductile mechanism of nucleation, growth and association of pores. Special fractographical feature of degraded steel is large and at the same time deep holes caused by decohesion nonmetallic inclusions from the matrix. The next feature is the big and at the same time plate disc-like dimples with the small micro pores around carbides on their bottom. Both types of holes were initiated under the influence of hydrogen accumulated by bulk metal during operation. They become more visible at the creep test in hydrogen because their initiation is additionally stimulated by hydrogen, absorption by metal from the tested environment. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6709 Назва: Застосування методу сил для статичного розрахунку замкнених криволінійних стрижнів Автори: Сяський, Андрій Олексійович; Шевцова, Наталія Вікторівна; Syaski, A.; Shevtsova, N. Короткий огляд (реферат): Розглянуто задачу розрахунку напружено-деформованого стану замкненого криволінійного пружного стрижня, який перебуває в умовах симетричного відносно осі бічного розподіленого навантаження. З використанням методу сил побудовано уточнений варіант повної системи рівнянь одновимірної теорії таких стрижнів. Розв’язок задачі реалізовано методом скінченних тригонометричних рядів.; Within geometrical linear theory of deformations using of the hypotheses of normal plane section refined version of the complete system of equations of one-dimensional theory of closed thin elastic bars of rectangular cross section is constructed. They are modeled by the locked curved rods. The bars are in a plane stress created by external force applied to lateral surfaces of the bar. Considering that the main axis of the cross section coincide with the direction of axes of natural trihedron of a fixed fiber of a bar and neglecting the deplanation of cross sections the formula to determine the internal longitudinal and lateral forces and bending moments, referred to the axis of the bar, are deduced. These formulas are equivalent to the differential equilibrium conditions of an element of bar. To determine the reactions of redundant constraint of static uncertainty closed bar in the conditions of a symmetric stress the force method is used. Physical relations between the longitudinal forces and bending moments and certain deformations of fixed fiber of a bar are built on the basis of consideration of deformation of its infinitesimal areas. Neglecting the influence of cross-axis forces and deformation of the cross section of the bar the conditions of compatibility between displacement points of random fiber and its deformation are recorded. These conditions allowed to express components of the displacement vector of the point of the bar through two one-valued functions, which depend on the external load. The special cases of problems for the bar, modeled by elastic line with tension (compressive) and bending stiffness or flexible elastic line are examined. Expressing symmetrical external load by finite trigonometric sums the method of calculation of mode of deformation of the bar with smooth contour without angular points is developed. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6708 Назва: Про короткочасну та довготривалу міцність відновлених за ін’єкційними технологіями елементів будівельних споруд Автори: Силованюк, Віктор Петрович; Ревенко, Андріан Вікторович; Ліснічук, Андрій Євгенович; Sylovanyuk, V.; Revenko, A.; Lisnichuk, A. Короткий огляд (реферат): Розроблено математичну модель деформування матеріалу в околі тонких тріщин, заповнених в’язкопружним матеріалом, та запропоновано методику визначення змінного з часом поля напружень і деформацій біля таких дефектів однорідної структури. Отримано розв’язки нових крайових задач, до яких зведені проблеми деформування навантажених довготривалими зусиллями розтягу або зсуву масивних тіл та пластин із тріщинами, що заповнені в’язкопружними матеріалами. Проаналізовано вплив повзучості та релаксації напружень на несучу здатність, пошкоджених тріщинами бетонних елементів конструкцій, які відновлені за ін’єкційними технологіями.; The paper is devoted to the important scientific, technical and practical problems of predicting both service life time and strength of damaged structure elements over long-term operation, bearing capacity of which was restored using the injection technology. In practice there are engineering problems, for solving of which linear elastic media models are insufficient, serviceability estimation of prolonged use is often associated with the need to take account of the phenomenon of creep material. Therefore there is a need to develop models, which would take into account such complex material properties as reological properties. One of such examples is the technology of injecting strengthening of damaged structures. When restoring damaged cracked bearing capacity of long operation building structures the technology of filling defective areas with liquid material which hardens in some time, becomes very popular. A mathematical model of the material deformation in the vicinity of thin viscoelastic inclusions filled with cracks and determination of the stress-deformation field near the defects of its homogeneous structure has been developed. New solutions of the boundary value problems, which have been reduced to the problem of tensile or shear both loaded plates and massive bodies with cracks filled with the viscoelastic material have been obtained. In particular, a solution for the three-dimensional problem for an elastic space with filled elliptical cracks loaded at infinity by long-term uniform stresses has been found. The distribution of stress intensity factors along the contour of the elliptical crack in body or plate has been determined. The influence of reological properties of injecting materials on the time-varying stress-strain state of the body with a filled elliptical crack is investigated. The strength changing over time of these bodies has been obtained by using fracture mechanics criteria. The influence of creep and stress relaxation on the carrying capacity of damaged cracked concrete structural elements recovered by injection technology has been investigated. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6707 Назва: Двобічний згин пластини рейсснера зі співвісними наскрізними щілиною та тріщиною з урахуванням ширини області контакту її берегів Автори: Сулим, Георгій Теодорович; Опанасович, Віктор Констянтинович; Яцик, Ігор Миколайович; Sulym, H.; Opanasovych, V.; Yatsyk, I. Короткий огляд (реферат): Досліджено напружено-деформований стан ізотропної пластини з прямолінійними співвісними наскрізними щілиною та тріщиною за двобічного згину розподіленими моментами на нескінченності. Береги дефектів до прикладання зовнішнього навантаження були вільними від нього, а під дією згинальних моментів на нескінченності береги тріщини прийшли у гладкий контакт уздовж області сталої ширини поблизу однієї з основ пластини. На основі методів теорії функцій комплексної змінної і комплексних потенціалів плоскої задачі теорії пружності та теорії згину пластин за Рейсснером розв’язок задачі зведено до системи сингулярних інтегральних рівнянь як на тріщині, так і на щілині, яку розв’язано числово за допомогою методу механічних квадратур. Побудовано графічні залежності для контактного зусилля між берегами тріщини, коефіцієнтів інтенсивності зусиль і моментів за різних параметрів задачі.; Construction of the cracked plate bending problems solutions forms an important and actual in terms of theory development and practical applications scientific direction. They make it possible to determine stress and displacement distribution near the defects tips, as well as make recommendations for selecting optimal geometrical, physical and mechanical characteristics of plates depending on operating conditions in order to prevent destruction of engineering constructions. In this paper the stress-strain state of boundless isotropic plate with coaxial through-the-thickness slit and crack, the faces of which are free from the external loading is investigated. The plate is under the action of the uniformly distributed in a remote part bending moments, which vectors are parallel and perpendicular to the axe of the defects. It is assumed that under external loading the crack faces come in a smooth contact on all crack length along the two-dimensional area of constant width near the upper plate basis. As a result of the crack faces contact the solution of problem is presented in the form of two related problems solutions: the theory of elasticity plane problem and the problem of plates bending based on the equations of Reissner theory. On the basis of complex variable function theory methods and complex potentials the system of singular integral equations is obtained which is reduced by the mechanical quadratures method to the infinite system of linear algebraic equations. This system is solved numerically by the method of reduction using Gauss with a choice of main entry. The numerical analysis of problem at some parameters values is carried out and graphic dependences for contact force between the faces of crack, force and moment intensity factors are constructed. In particular cases known in the scientific literature results for Reissner’s plate bending problems with one crack considering the contact zone width of its faces, with two coaxial slits as well as for appropriate problems solved using equations of the classical theory of plates bending are obtained. 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6706 Назва: Зміст 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6705 Назва: Титулка та редакційна сторінка 2015-10-20T00:00:00Z