http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30541 2026-04-17T10:47:04Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30558 Назва: Іч-спектральний аналіз органопластиків на основі політетрафторетилену Автори: Буря, Олександр; Калініченко, Сергій; Сучіліна-Соколенко, Світлана; Burya, Aleksandr; Kalinichenko, Serhii; Suchilina-Socolenko, Svetlana Короткий огляд (реферат): На сьогодні композиційні матеріали на полімерній основі, армовані органічними волокнами, за обсягами виробництва перевершують сталь, алюміній, чавун і пластмаси завдяки своїм унікальним властивостям: високій хімічній стійкості, низькій густині (вони легші за вуглепластики і склопластики), здатності до тривалого накопичення пошкоджень в об’ємі деталі без утворення критичних тріщин. Великого застосування знаходять органопластики на основі термостійких термопластичних в’яжучих, одними з перспективних представників яких є фторполімери, в тому числі політетрафторетилен (фторопласт-4), який добре відомий своєю винятковою стійкістю до дії агресивних середовищ (лугів, кислот, нафтопродуктів, органічних та неорганічних розчинників), широким температурним діапазоном експлуатації (4–533 К), низьким коефіцієнтом тертя та природною змащувальною здатністю. Враховуючи вищесказане, розроблення нових органопластиків, здатних працювати у важких умовах (при підвищених навантаженнях і температурах, дії агресивних середовищ), у тому числі на основі фторполімерів з поліпшеними експлуатаційними характеристиками, що є актуальним завданням для сучасного матеріалознавства. Наведено ІЧ-спектри органопластиків на основі політетрафторетилену, армованого полісульфонамідним волокном марки Танлон Т700. Встановлено, що при введенні 5–20 мас. % існує взаємодія хімічної та фізичної природи між компонентами розроблених органопластиків. З отриманих даних слід зазначити, що найбільша хімічна взаємодія як з боку політертафторетилену, так і з боку волокна Танлон спостерігається для композиційного матеріалу, що містить 20 мас. % наповнювача. При цьому даний органопластик хімічно нестабільний, тому що містить нові кратні зв'язки (кумульовані, подвійні, потрійні), а також у ньому виникають нові Н-зв'язки міжполімерного характеру.; Today, composite materials based on polymer, reinforced by organic fibers in terms of production exceed steel, aluminum, cast iron and plastics due to their unique properties: high chemical resistance, low density (they are easier,than carbon fiber and fiberglass), ability to long-term accumulation of damage in the volume of the detail without formation of critical cracks. Great application find organoplastics based on the heat-resistant thermoplastic binders, one of the promising representatives of which are fluoropolymers, including polytetrafluoroethylene (fluoroplast-4), which is well-known for its exceptional resistance to the aggressive environments (alkalis, acids, petroleum products, organic and inorganic solvents), wide temperature range of the operation (4–533 K), low coefficient of friction and natural lubricity. Taking into account the foregoing, the development of new organoplastics, that are able to work in difficult conditions (at high loads and temperatures, under the effect of aggressive environments), including based on fluoropolymers, with improved operational characteristics is an urgent task for modern material science. In this article are given infrared spectra of organoplastics based on polytetrafluoroethylene, reinforced by polysulfonamide fiber brand Tanlon T700. It has been established, that with the addition of 5–20 wt.% exist interaction of chemical and physical nature between the components of the developed organoplastics. From the obtained data, it should be noted, that the greatest chemical interaction, both from the side of polytetrafluoroethylene and from the Tanlon fiber, is observed for the composite material, containing 20 wt.% of filler, while the given organoplastic is chemically unstable, because it contains new multiple bonds (cumulative , double, triple), as well as in it arise new Н-bonds of interpolymeric character. 2019-06-25T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30557 Назва: Вивчення впливу дрібнодисперсних алюмінію, нікелю і титану на властивості фенілону Автори: Єрьоміна, Катерина Андріївна; Буря, Олександр; Рибак, Тимофій Іванович; Yeriomina, Yekaterina; Burya, Aleksandr; Rybak, Timofiy Короткий огляд (реферат): Розглянуто вплив металевих наповнювачів на фізико-механічні та трибологічні характеристики ароматичного поліаміду фенілон – багатообіцяючий термостійкий полімер конструкційного призначення, який може довго експлуатуватися до температури 533 К та не поступається за міцністю кращим маркам армованих пластиків. Показано, що за наявності дрібнодисперсних металевих наповнювачів (алюміній, нікель, титан) структура ароматичного поліаміду частково піддається структуруючому впливові, що виражається у вигляді фібрилярних утворень та підтверджує активний вплив наповнювачів на полімерну матрицю. Нові структуровані ділянки позитивно впливають на комплекс фізико-механічних та трибологічних властивостей розроблених металополімерів, оскільки вихідна глобулярна структура наділяє фенілон невисокими механічними характеристиками у зв'язку з можливістю крихкого руйнування по межах глобул. Таким чином, введення наповнювачів призводить до підвищення твердості полімерної матриці у 1,2–1,3 раза, межі текучості при стисненні – у 1,1–1,2 раза, межі пропорційності – у 1,3–1,4 раза, модуля пружності – у 1,1 раза, зносостійкості – на 54–79%. Розглянуто можливість застосування розроблених металополімерів у вузлах тертя машин і механізмів для заміни кольорових металів і їхніх сплавів, а також зарубіжних полімерних аналогів. Зокрема, використання металополімерів для виготовлення втулок шкворневих вузлів, а також гальмівних систем тролейбусів показало добру надійність при експлуатації, що дозволяє рекомендувати їх для заміни серійних деталей. Проведені стендові випробування вічок пальчикового механізму шнека жатки ЗК ДОН-1500 свідчать, що розроблені металополімери перевершують за зносостійкістю відомі світові аналоги й можуть бути використані для серійного виробництва.; The article examines the impact of metallic fillers on physical and mechanical properties of aromatic polyamide phenylone. It is shown that under the influence of fillers phenylone structure is partially subject to structuring effects, thereby improving its mechanical and tribological characteristics. Also, the article discusses the possibility of applying the developed metal-containing polymers in friction knots of machines and mechanisms. Some practical examples of application and profitability of replacing traditional materials with the developed metal-containing polymers are cited. 2019-06-25T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30559 Назва: Спосіб обробки реакційно-спечених виробів на основі карбіду кремнію та дисиліциду молібдену Автори: Ковбашин, Василь Іванович; Бочар, Ігор; Kovbashyn, Vasiliy; Bochar, Igor Короткий огляд (реферат): Описано основні способи обробки керамічних матеріалів на основі реакційно-спеченого карбіду кремнію та дисиліциду молібдену. Досліджено та проаналізовано технологічні умови обробки неметалевих керамічних матеріалів залежно від складу силіцидоксидної композиції в порошковій суміші. Встановлено, що підвищити ресурс експлуатації керамічних матеріалів на основі карбіду кремнію та дисиліциду молібдену можна шляхом введення оксиду цирконію, оксиду ітрію та оксиду гафнію. На основі проведених досліджень запропоновано оптимальні умови вибору концентрації даних добавок, які забезпечують високу швидкість насичення й покращують експлуатаційні параметри виробів. Також встановлено, що для інтенсифікації процесу обробки керамічних матеріалів на основі реакційно-спечених керамічних матеріалів у насичувальне середовище можна вводити різні склади силіцидоксидної композиції. Дифузійне насичення керамічних матеріалів із використанням гідриду титану забезпечує високу швидкість насичення та добру якість оброблюваної поверхні. Дослідження кінетики взаємодії силікоборидної фази з карборундовою та дисиліцидмолібденовою основою показало, що зі збільшенням тривалості нагрівання товщина дифузійного покриття зменшується. Завершальною операцією способу обробки реакційно-спечених керамічних матеріалів є нанесення на силікоборовану поверхню карбідокремнієвих і дисиліцидмолібденових зразків шару суспензії силіцидоксидної композиції, яка містить дисиліцидмолібдену, цирконієво-ітрієву кераміку і алюмінат натрію. Запропонований спосіб обробки реакційно-спечених керамічних матеріалів підвищує в 2 і 1,5 раза ресурс роботи зразків на основі карбіду кремнію та дисиліциду молібдену. Результати проведених досліджень показали, що запропонований спосіб може бути рекомендований для обробки виробів на основі реакційно-спечених карбідокремнієвих і дисиліцидмолібденових матеріалів, які використовуються для виготовлення електронагрівачів і різного типу конструкційних елементів високотемпературного обладнання.; The main methods for processing ceramic materials based on reaction-sintered silicon carbide and molybdenum disilicide are described. The technological conditions of nonmetallic ceramic materials processing depending on the oxide silicide composition in the powder mixture are studied and analyzed. It is determined that the increase in the lifetime of ceramic materials based on silicon carbide and molybdenum disilicide can be achieved by introduction of zirconium oxide, yttrium oxide and hafnium oxide. Based on the carried out investigations, optimal conditions for selecting the concentration of these additives, which ensure high saturation speed and improve the operational parameters of the products are proposed. It is also determined that in order to intensify the processing of ceramic materials based on reaction-sintered ceramic materials, various compositions of the silicide oxide composition can be introduced into the saturation medium. Diffusion saturation of ceramic materials with titanium hydride provides high saturation speed and good quality of the surface to be treated. The study of the kinetics of the interaction of silicoboride phase with the carborundum and disilicide with molybdenum base showed that, with increasing heating duration, the thickness of the diffusion coating decreases. The final operation of the process for processing reaction-sintered ceramic materials is to apply silicon-based surface of carbide-silicate and disilicide molybdenum samples of the suspension layer of silicide oxide composition containing molybdenum disilicide, zirconium-yttrium ceramics, and sodium aluminate. The proposed method of processing reaction-sintered ceramic materials increases in 2 and 1.5 times the lifetime of samples based on silicon carbide and molybdenum disilicide. The results of the carried out research show that the proposed method can be recommended for the processing of products based on reaction – sintered carbide silicic acid and disilicide molybdenum materials used for the manufacturing the electric heaters and various types of structural elements of high-temperature equipment. 2019-06-25T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30556 Назва: Локальний напружений стан трубопроводу з осьовою та кутовою неспіввісністю зварного шва Автори: Дубик, Ярослав Романович; Селіверстова, Ірина; Dubyk, Yaroslav; Seliverstova, Iryna Короткий огляд (реферат): Присвячено оцінюванню напруженого стану оболонки, яка містить в собі одночасно два поширених дефекти форми зварного шва – кутову та осьову неспіввісність. Не зважаючи на достатню кількість публікацій за темою дефектів зварних швів, мало уваги приділялося такому складному дефекту зварного шва, як комбінація кутової та осьової неспіввісності. В попередніх роботах було проаналізовано напружений стан труби окремо з кутовою неспіввісністю та осьовою неспіввісністю (різнотовщинністю зварювальних труб) на основі оболонкових рішень і отримано аналітичний метод визначення силових та деформаційних параметрів для аналізу напруженого стану трубопроводів з недосконалостями зварних швів. Розроблено інженерний аналітичний метод визначення напруженого стану трубопроводу зі складним дефектом форми, який може бути представлений як комбінація простих. Тому отримано вирази для силових компонент й коефіцієнти концентрацій напружень окремо для осьової та кутової неспіввісностей. Аналіз ґрунтується на раніше розробленому понятті «короткого» рішення. Для верифікації запропонованого аналітичного методу побудовано скінченноелементну модель комбінованого дефекту зварного шва та виконано чисельний аналіз при дії внутрішнього тиску з використанням розрахункового комплексу ANSYS. Чисельне моделювання у порівнянні з аналітичною процедурою демонструє розходження результатів у зоні концентрації напружень, в околі зварного шва, за рахунок виникнення локальних моментів у чисельній моделі. Проте запропоновані коефіцієнти концентрації напружень зручно використовувати у практичних розрахунках вказаних типів дефектів поперечного зварного шва, для швидкого оцінювання допустимості дефектів. Детальніше оцінювання напружено-деформованого стану дефекту, у випадку невиконання умов міцності за попереднім розрахунком, вимагає побудови чисельної моделі.; The paper is devoted to the evaluation of the stressed state of the shell containing two common defects in the weld shape – angular and axial misalignment at the same time. Expressions for stress resultants and stress concentration factors for axial and angular misalignment are proposed. The analytical approach is tested by means of numerical calculations for the internal pressure 2019-06-25T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30555 Назва: Математична модель та інформаційні характеристики сигналу магнетопружної акустичної емісії Автори: Почапський, Євген; Клим, Богдан; Мельник, Наталія; Pochapskyy, Yevhen; Klym, Bogdan; Melnyk, Natalia Короткий огляд (реферат): Запропоновано та обґрунтовано математичну модель сигналу магнетопружної акустичної емісії (МАЕ) у вигляді випадкового імпульсного потоку. Виділено імпульсні та часові інформативні параметри сигналу МАЕ й розроблено алгоритми їх оцінювання. Досліджено вплив зовнішніх силових навантажень, прикладених до пластинчастих зразків, що виготовлені з ніколу та сталі 19Г, на зміну інформативних параметрів сигналів МАЕ. Встановлено, що зі збільшенням прикладених зовнішніх напружень сума амплітуд сигналів зменшується за сталого значення амплітуди індукції перемагнічувального поля; спостерігається також зміна форми обвідної та скорочення тривалості сигналів МАЕ. Для стального зразка знайдено оцінки розподілів амплітуд імпульсів та інтервалів між суміжними імпульсами сигналів МАЕ за різних значень прикладеного навантаження. Апроксимовано отримані оцінки експоненційними кривими. Побудовано залежності коефіцієнтів загасання апроксимувальних експонент від прикладеного навантаження, які можна використовувати як градуювальні криві для діагностування залишкових напружень у феромагнетних об’єктах тривалої експлуатації. Узагальнення наведених результатів дозволяє зробити висновок, що метод МАЕ є достатньо чутливим за дослідження напруженого стану феромагнетних матеріалів. Це свідчить про можливість застосування даного методу для проведення неруйнівного контролю елементів конструкцій, що виготовлені з феромагнетних матеріалів.; A mathematical model of the magnetoelastic acoustic emission (MAE) signal in the form of a random impulse flow is proposed and considered. The impulse and time informative parameters of the MAE signal are allocated and algorithms of their estimation are developed. The influence of external force loads applied to lamellar samples made of nickel and 19G steel on the change of the informative parameters of the MAE signals is examined. For a steel sample we estimate the distribution of pulse amplitudes and intervals between adjacent pulses of the MAE signals at different values of the applied load. The obtained estimations we approximated by exponential curves. These dependencies can be used as calibration curves for the diagnostics of residual stresses in ferromagnetic objects of long-term operation. 2019-06-25T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30554 Назва: Визначення характеристик механічних властивостей легованої сталі 30Х2СН2МФА за результатами інструментованого індентування Автори: Кравчук, Роман; Каток, Олег; Котляренко, Андрій; Швець, Володимир; Бісик, Сергій; Сливінський, Олексій; Воронюк, Андрій; Васьківський, Михайло; Kravchuk, Roman; Katok, Oleg; Kotliarenko, Andrii; Shvets, Volodymyr; Bisyk, Sergii; Slyvinskyi, Oleksii; Voroniuk, Andrii; Vaskivskyi, Mykhailo Короткий огляд (реферат): Проведено комплексні дослідження механічних властивостей легованої високоміцної сталі 30Х2СН2МФА з використанням методики інструментованого індентування. З листової заготовки було виготовлено партії зразків у різних напрямках для проведення металографічних досліджень, випробувань на одновісний розтяг, інструментоване індентування та твердість. Випробування проведено на сучасному експериментальному обладнанні з використанням сучасних методик та нормативних документів. Для досліджуваного матеріалу отримано значення твердості за Брінеллем шляхом осереднення результатів десяти вимірювань на поверхнях зразків у трьох напрямках. Проведено співставлення значень умовної границі текучості σ0,2 та границі міцності σв сталі 30Х2СН2МФА, отриманих методом інструментованого індентування та за результатами випробувань на одновісний розтяг. Відхилення в отриманих результатах не перевищує 5%. При цьому відхилення значень механічних характеристик, визначених у двох взаємно перпендикулярних напрямках складає до 3,2% σ0,2 і 12% для σв. Зменшення значень мікротвердості НV, твердості НВ та границі міцності, визначеної методом інструментального індентування, в поверхневих шарах прокату зумовлене їх зневуглецюванням та відповідно іншою мікроструктурою в порівнянні з центральною зоною, що було виявлено на основі хімічного та металографічного аналізу. Отримані результати свідчать про придатність методу інструментованого індентування до визначення механічних характеристик подібного класу сталей та можуть бути використані при чисельному моделюванні відповідальних деталей та елементів складних конструкцій спеціального призначення для прогнозування їх працездатності.; The possibility of using the instrumented indentation method in mechanical engineering on the example of steel 30KH2SN2MFA is substantiated. The mechanical properties obtained by the instrumented indentation method are confirmed by the results of uniaxial tension tests. The deviation of the strength properties determined using the instrumented indentation method from the results of tensile tests does not exceed 5%. 2019-06-25T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30553 Назва: До оцінювання пошкодженості елементів конструкцій за вимірами коерцитивної сили. Повідомлення 2. Результати експериментальних досліджень використання коерцитиметричного контролю для оцінювання ступеня пошкодження парамагнітної аустенітної сталі при механічному навантаженні Автори: Гопкало, Олексій Петрович; Нехотящий, Володимир Олександрович; Безлюдько, Геннадій Якович; Гопкало, Олена Євгенівна; Кураш, Юрій; Gopkalo, Oleksii; Nekhotiashchiy, Volodymyr; Bezlyudko, Gennadii; Gopkalo, Olena; Kurash, Yurij Короткий огляд (реферат): Наведено результати експериментальних досліджень реагування коерцитивної сили на механічні навантаження лабораторних зразків із парамагнітної (у вихідному стані) нестабільної аустенітної сталі AISI 304 (08Х18Н9), яке пов’язано зі структурними перетвореннями вихідного аустеніту в деформаційний мартенсит з кінцевим феррито-перлітним розпадом, що викликає зміну магнітних властивостей металу з парамагнітного у феромагнітний стан. Наведено результати експериментальних досліджень реагування коерцитивної сили на відмінні за пошкоджувальною дією види навантаження: розтяг та малоциклове навантаження при контролі амплітуди напружень («м'яке» навантаження), яке зумовлює квазістатичне руйнування шляхом реалізації вихідної пластичності металу (δ ), та малоциклове навантаження при контролі амплітуди деформації («жорстке» навантаження), яке зумовлює руйнування від втоми, внаслідок зародження та розвитку до критичних значень тріщин втоми. Представлені також результати експериментальних досліджень реагування коерцитивної сили на механічні навантаження при напруженнях, характерних для багатоциклової втоми та за наявності концентраторів напружень. За результатами випробувань встановлена стадійність процесів накопичення пошкоджень при «м'якому» та «жорсткому» навантаженнях: зростання значень коерцитивної сили відповідає пружно-пластичному деформуванню (стадії зародження тріщин), а зниження їх значень пов'язано зі втратою суцільності металу при появі пор або тріщин (стадії розвитку тріщин). Встановлення стадійності накопичення пошкоджень за зміною напрямку кінетичної кривої коерцитивної сили після певного числа циклів напрацювання дозволяє побудувати криву незворотної пошкоджуваності (за Френчем) і проводити оцінювання циклічної довговічності не по кривій втоми (руйнуванню) металу, як прийнято в інженерній практиці, а на стадії зародження тріщин, що істотно знижує ризики руйнування. Запропоновано фізично обґрунтований метод встановлення границі витривалості для аустенітної нестабільної сталі, який базується на визначенні швидкості зростання коерцитивної сили на коротких базах циклічного навантаження. За величиною швидкості зростання коерцитивної сили можна встановлювати значення границі витривалості на різних базах довговічності. Показана можливість використання структуроскопу для виявлення найбільш деформованих зон зі встановленням напрямку головних напружень, та несуцільності металу у вигляді пор і тріщин втоми, поверхневих та підповерхневих дефектів і тріщин. Встановлено обмеження у можливості оцінювання ступеня пошкодження металу при багатоцикловій втомі, у тому числі зонах концентраторів напружень, за вимірами значень коерцитивної сили, які зумовлені чутливістю приладу до співвідношення об’ємів пружно та пластично деформованого металу в зоні руйнування (вимірювання). Використання коерцитиметричного контролю дозволяє за результатами вимірювання змін коерцитивної сили у найбільш навантажених ділянках конструкцій при їх експлуатації оцінити рівень отриманих пошкоджень.; The results of experimental investigation of the coercive force response to mechanical loading of laboratory samples made of paramagnetic (in the initial state) unstable austenitic steel AISI 304 (08X18N9) associated with structural transformations of the original austenite into deformation martensite with finite ferriticperlite decay, which causes the change in the magnetic properties of metal from paramagnetic into ferromagnetic state are given in this paper. The experimental result of coercive forces response to different damaging effect load type such as: tension and low cycle loading at voltage amplitude control («soft» load), which causes quasistatic destruction, by implementing the initial plasticity of the metal (δ), and the low cycle load under control the amplitude of deformation («hard» load), which causes the destruction of fatigue, due to the origin and development to the critical values of fatigue cracks are presented. The results of experimental studies of the response of the coercive force to mechanical stresses under stresses characteristic to multi-cyclic fatigue and at the presence of stress concentrators are also presented. According to the tests results, the staging of the damage accumulation processes during the «soft» and «hard» loads: the growth of the values of the coercive force corresponds to the elastic-plastic deformation (the stage of origin of the cracks), and the decrease of their values associated with the loss of solidity of the metal in the event of the appearance of pores or cracks (stages of cracks development) is determined. Establishing the damage accumulation stage by changing the direction of the kinetic curve of the coercive force after a certain number of run cycles makes it possible to construct the curve of irreversible damage (according to French) and to evaluate the cyclic durability not according to the fatigue curve (destruction) of the metal, as adopted in engineering practice, and at the stage of cracks origin, which significantly reduces the risk of destruction. Physically substantiated method of establishing the endurance limit for austenitic unstable steel, which is based on determining the growth rate of coercive force on short bases of cyclic loading is proposed. By the magnitude of the growth rate of the coercive force, one can establish the values of the endurance limit at different durability bases. The possibility of using the structroscope to detect the most deformed zones, with the determination of the main stresses direction, and the immutability of the metal in the form of pores and cracks of fatigue, surface and sub-surface defects and cracks is shown. The limitations in the possibility of assessing the degree of metal damage in multi-cyclic fatigue, including stress concentration zones, by measurements of the coercive force values of due to the sensitivity of the device to the ratio of volumes of elastic and plastic-deformed metal in the zone of destruction (measurement)are defined. The use of the coercimetric control allows by means of the results of measuring the changes in the coercive force in the most loaded structures sections during their operation to assess the level of damage received. 2019-06-25T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30552 Назва: Зміст 2019-06-25T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30551 Назва: Видавнича сторінка 2019-06-25T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30550 Назва: Методика прогнозування граничних станів тонкостінних циліндричних трубок Автори: Козбур, Галина Володимирівна; Kozbur, Halyna Короткий огляд (реферат): Переважна більшість конструктивних елементів та апаратів, що застосовуються в авіабудуванні, суднобудуванні, харчовій, хімічній та інших галузях промисловості – це циліндричні оболонки, що відрізняються матеріалом, співвідношенням товщини стінки до діаметру, конструкцією конструкції та призначенням. Осесиметричні тонкостінні оболонки обертання – це частини конструкцій, що характеризуються високою несучою здатністю і використовуються в різних галузях техніки. Тонкостінні циліндричні трубки, окрім використання безпосередньо як елементів конструкцій, становлять науково-практичний інтерес для моделювання поведінки елементів конструкцій інших геометричних форм в умовах складного напруженого стану. В роботі запропоновано методику прогнозування поведінки тонкостінних циліндричних трубчастих зразків металевих ізотропних матеріалів, навантажених внутрішнім тиском та осьовим розтягуючим зусиллям. Дослідження проведено в рамках безмоментної теорії для ділянки великих залишкових деформацій. Матеріал вважався ізотропним та нестисливим. Пружними деформаціями було знехтувано. Прийнято виконання гіпотез Кірхгофа-Лява теорії тонкостінних оболонок. Аналітично отримано умови граничної рівноваги пластичного деформування. Для виведення граничних співвідношень між залишковими відносними деформаціями та істинними напруженнями використано умови Дорна-Надаі початку процесу локалізації деформацій. Прослідковано вплив виду напруженого стану та показників геометрії тонкостінної трубки на величину граничних істинних напружень та залишкових деформацій. Аналіз отриманих умов показав зменшення ресурсу міцності матеріалу при наближенні значень співвідношень головних напружень до 0,5 та 2. Аналітично доведено, що при зменшенні впливу розтягуючого зусилля та наближенні напруженого стану до виду «внутрішній тиск» ресурс міцності тонкостінної циліндричної трубки стрімко спадає. Запропонована у статті методика прогнозування критичних значень напружень у стінках тонкостінних циліндрів удосконалює теоретичний та інженерний апарат для оцінки та запобігання небезпечних станів у конструкціях типу котлів, реакторів та трубопроводів.; Thin-walled cylindrical tubes are used not only as structural elements but also cause great scientific-practical interest for modeling the behavior of structural elements with different geometrical shapes under complex stress state. The prediction technique for thin-walled cylindrical tubular samples of metal isotropic materials loaded by internal pressure and axial tensile strength is proposed in this paper. The investigation was carried out within momentless theory for large residual deformation areas. The material was considered to be isotropic and incompressible. Elastic deformations were neglected. The realization of Kirchhoff-Love hypothesis of thin-walled shell theory is accepted. The equilibrium boundary conditions of plastic deformation were obtained analytically. In order to derive the boundary relationships between residual relative strains and real stresses Dorn-Nadai conditions of the beginning of deformation localization process were used. The influence of stressed state and thin-walled tube geometry on the boundary real stresses and residual deformations values is observed. The analysis of the obtained conditions showed the decrease of the material strength resource when the values of primary stresses ratios approach to 0.5 and 2. It is proved analytically that with the reduction of the tensile strength and approximation of stressed state to the «internal pressure» type the strength resource of the thin-walled cylindrical tube sharply decreases. 2019-06-25T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30548 Назва: Інтеграція моделі силового ключа на основі магнітного підсилювача в систему автоматизованого проектування перетворювачів електроенергії Автори: Яськів, Анна; Яворський, Богдан Іванович; Yaskiv, Anna; Yavorskyy, Bohdan Короткий огляд (реферат): Зазвичай у джерелах вторинного електроживлення (ДВЕЖ) комутаційну та регулюючу функції виконують напівпровідникові компоненти. Однак вони не можуть забезпечити високу якість вихідних характеристик у багатоканальних джерелах живлення та в ДВЕЖ із високим рівнем струму навантаження. В таких випадках як силові ключі використовують високочастотні магнітні підсилювачі (ВМП) на основі аморфних магнітом’яких сплавів з прямокутною петлею гістерезису. Розроблення перетворювачів електроенергії на основі ВМП не є повністю автоматизованим. ВМП є магнітним компонентом з нелінійними властивостями. Системи автоматизованого проектування (САПР) для комп’ютерного імітаційного моделювання електричних кіл не призначені для розрахунків магнітних полів та працюють з дискретними електричними компонентами. Існує проблема інтеграції моделі компонента з магнітним гістерезисом у бібліотеку моделей САПР. Крім того, досить складно оцінити оптимальні параметри такого компонента. У статті запропоновано нову математичну модель силового ключа на основі ВМП, що ґрунтується на функції, яку можна генерувати з допомогою цифрових технологій. Досліджено цифровий генератор синуса, що складається з цифрових дискретних компнентів для моделювання силового ключа на основі ВМП. Запропоновану математичну модель силового ключа на основі ВМП інтегровано у САПР. Проведено комп’ютерне імітаційне моделювання електричного кола, що містить ВМП. Розраховано абсолютну похибку та середньоквадратичне відхилення моделі процесів перемагнічення ВМП у порівнянні з експериментально отриманими даними. Така часткова автоматизація процесу розроблення високочастотних перетворювачів електроенергії на основі ВМП суттєво зменшить його складність, тривалість і вартість, а також сприятиме розвиткові нових схемотехнічних рішень.; The designing of electrical power converters based on Magnetic Amplifier (MagAmp) switches is not fully automated. MagAmp is a magnetic component with nonlinear properties. Computer aided design (CAD) programmes are built to simulate electric circuits without electromagnetic field with distributed components. There is a problem of integration of a model of a component with magnetic hysteresis into the set of CAD models. In addition, estimation of the optimal parameters of such a component is rather complicated. The article proposes a new model of MagAmp switch which is based on a function that can be generated using digital technology. The digital generator of sinusoidal signals, consisting of discrete digital components for modeling the MagAmp switch, is investigated. Integration of the model into CAD programme and simulation of the electric circuit, which includes MagAmp switch, are obtained. Partial automation will reduce complexity, duration and cost of the design procedure, and will enhance the development of power converters. 2019-06-25T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30549 Назва: Визначення впливу концентрації водню на напруження у конструкціях Автори: Стащук, Микола; Бойко, Василь; Гром’як, Роман; Stashchuk, Mykola; Boiko, Vasyl; Hromyak, Roman Короткий огляд (реферат): У переважній більшості експлуатація металевих конструкцій у робочих умовах призводить до того, що на ці конструкції або на певні їх елементи постійно діють не лише механічні фактори (навантаження, залишкові напруження й т. п.), але й навколишнє середовище. Елементи трубопроводів, несучі ділянки тепло- та гідроелектростанцій, металеві конструкції мостів протягом усього терміну експлуатації перебувають під впливом середовища, яке їх заповнює або оточує. Таке середовище, залежно від вмісту в ньому кислот та лугів, низки воденьвмісних середовищ, може виступати як корозійне. Слід також зауважити, що вплив корозійного середовища та дія механічних факторів є одночасні й взаємопов'язані між собою, що дуже часто призводить до крихкого чи квазікрихкого руйнування металу. Тому проблема оцінювання основних інженерних параметрів (міцності, надійності й т. п.) металевих конструкцій, які зазнають корозійного впливу при одночасній дії механічних силових факторів, на даний момент є актуальною проблемою промислової експлуатації. Мало вивченими ще залишаються питання взаємовпливу водню та напружень у металоконструкціях. За наводнення металевого тіла змінюються лінійні розміри його елементів та об’єм. Водночас зміна об’єму тіла за певних умов викликає внутрішні напруження. Приймаємо, що взаємодія між атомами водню незначна. Потрібно встановити напружено-деформований стан металевого тіла зумовлений концентрацією водню у ньому. Також за дії зовнішніх навантажень у тілі виникають напруження σik (i, k = 1,2,3) . Згідно з класичною теорією пружності напруження такого характеру зумовлюють відповідні видовження та зсуви. Тому напруження σik викликають деформації. За законом суперпозиції приріст повних деформацій дорівнює сумі деформацій, викликаних зміною концентрації водню, та деформацій, зумовлених напруженнями в тілі.; In most cases the metal structures service under operating conditions results in the fact that these structures or their certain elements are constantly affected not only by mechanical factors (load, residual stresses, etc.), but also by the environment. Elements of pipelines, load-bearing sections of thermal and hydroelectric power stations, metal structures of bridges are all influenced by the environment that fills or surrounds them. Such environment depending on the content of acids and alkalis, a number of hydrogencontaining media can be corrosive. It should be also noted that the influence of such corrosive environment and mechanical factors influence are simultaneous and interrelated resulting very often in brittle or quasi-brittle metal fracture. Therefore, the problem of estimating the basic metal structures engineering parameters (strength, reliability, etc.) that are corroded by the simultaneous action of mechanical force factors, is currently an important problem of industrial operation. The problems of hydrogen interaction and stresses in metal structures are still not sufficiently investigated. While hydrogenating the metal body, the linear dimensions of its elements and volume change. At the same time, changing body volume, under certain conditions, causes internal stresses. Let us assume that the interaction between hydrogen atoms is negligible. It is necessary to establish the stress-strain state of the metal body due to the hydrogen concentration in it. Stresses in the body also occur due to external loads σik (i, k = 1,2,3) . According to the classical theory of elasticity, stresses of such nature cause the corresponding elongations and displacements. Therefore, stresses ik σik cause deformation. According to the superposition law, the increase in total deformations is equal to the sum of deformations caused by the change in the hydrogen concentration and deformations caused by stresses in the body. 2019-06-25T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30547 Назва: Вплив орієнтації світлопрозорої зовнішньої огороджувальної конструкції на енергетичний баланс приміщення Автори: Бурмака, Віталій; Тарасенко, Микола Григорович; Козак, Катерина Миколаївна; Хомишин, Віктор Григорович; Burmaka, Vitalii; Tarasenko, Mykola; Kozak, Kateryna; Khomyshyn, Viktor Короткий огляд (реферат): Найпоширенішим способом введення сонячного світла в приміщення є використання системи бокового освітлення. Тому дослідження параметрів, які впливають на ефективність бокового природного освітлення, особливо на фоні тотального використання сучасних енергоефективних вікон, не втратили своєї актуальності. Дана стаття присвячена питанню впливу орієнтації, термічного опору та коефіцієнта відносного проникнення сонячної радіації (КВПСР) віконного прорізу (ВП) на сумарні втрати тепла в опалювальний період та його надходження в охолоджувальний період. Це важливо, тому що на даний час немає рекомендацій щодо значення параметрів СЗОК, за яких досягатиметься максимальна енергоефективністсть. На сьогодні основним параметром, за яким обирають металопластикові віконні конструкції, є її термічний опір. Значенням КВПСР зазвичай нехтують. Дане дослідження спрямоване на визначення впливу як термічного опору і КВПСР на витрати електроенергії для компенсації тепловтрат та теплонадходжень через СЗОК. У результаті досліджень отримано залежності витрат електроенергії на опалення та охолодження офісного приміщення від КВПСР термічного опору при зміні орієнтації СЗОК для м. Тернопіль. Це дало можливість визначити вплив орієнтації СЗОК на теплонадходження та тепловтрати приміщення за різних параметрів СЗОК. Доведено, що за рік найменше електроенергії затрачається для видалення тепла та компенсації тепловтрат через СЗОК при південній його орієнтації (при термічному опору ≤0,4), в той час, як при термічному опорі >0,4 – при північній орієнтації. Що дає можливість стверджувати, що західна та східна орієнтації СЗОК є найменш доцільними з точки зору енергоефективності. Отримані результати дозволяють у подальшому провести визначення параметрів СЗОК, за яких досягатиметься економія електроенергії з урахуванням зменшення її споживання на штучне освітлення.; This article is devoted to the question of the influence of orientation, thermal resistance, and the coefficient of relative penetration of solar radiation (CRPSR) of the translucent structures of exterior wall envelope (TSEWE) on total heat loss during the heating period and its inflow in the cooling period. The aim of this study directed to determine the effect of both thermal resistance and CRPSR on the electricity consumption to compensate for heat losses and heat revenues through the TSEWE. As a result of research received the dependence of electricity consumption on the heating and cooling of the office space, from the CRPSR, the thermal resistance for different orientation of the TSEWE for the city of Ternopil. This made it possible to determine the influence of the orientation of the TSEWE on the heat input and heat loss of the premises with different parameters of the TSEWE. It is proved that during the year, the least amount of electric energy is spent to remove heat and compensate heat loss through the TSEWE, with its southern orientation (with thermal resistance ≤0.4 (m2×°C)/W), while at a thermal resistance> 0,4 (m2×°C)/W – at the northern. 2019-06-25T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30546 Назва: Симуляція динамічних режимів в асинхронному двигуні Автори: Лишук, Віктор; Селепина, Йосип; Костючко, Сергій; Літковець, Сергій; Lyshuk, Viktor; Selepyna, Yosyp; Kostiuchko, Sergiy; Litkovets, Sergiy Короткий огляд (реферат): Побудовано математичну модель асинхронного трифазного двигуна, що враховує насичення магнітної системи. Це так звана А-модель двигуна, в якій у матриці коефіцієнтів фігурують обернені індуктивності двигуна. Система диференціальних рівнянь електромагнітного стану сформована в нормальній формі Коші, записана в матричні формі і є дуже зручною для чисельного інтегрування, оскільки вона реалізується явними методами, що є простішими в комп’ютерній реалізації, ніж неявні. Це дає змогу позбутись операцій чисельного обертання матриці коефіцієнтів на кожному кроці інтегрування, а також віднімання двох близьких за значенням величин основного й робочого потокозчеплень. Відповідно мінімізуються затрати комп’ютерного часу й підвищується точність розрахунку. Такий підхід дає змогу описати складні фізичні процеси у двигуні, а саме, ефект насичення магнітопроводу та механічний обертовий рух. Просимульовано пуск двигуна, вихід на усталену швидкість обертання, а також подальшу зміну навантаження на валу двигуна. Використання запропонованої моделі асинхронного двигуна, створеної за його реальними паспортними даними, дає можливість для адекватного моделювання в реальному часі. Модель оперує фізичними величинами, а саме струмами в обмотках двигуна, що мають практичний інтерес, і може бути застосована для розрахунку та аналізу перехідних процесів. При побудові моделі використано мову програмування FORTRAN і графічний редактор GRAPHER. Для чисельного інтегрування диференціальних рівнянь використано явний метод Ейлера. Проведено дослідження та аналіз електромагнітних і механічних процесів. Запропонована модель може бути використана для аналізу режимів роботи двигуна як автономного елемента, так і елемента електромеханічної системи. Показано, що ця модель відповідає класичній теорії електричних машин.; The mathematical model of asynchronous three-phase motor, which takes into account the saturation of the magnetic system, is constructed in this paper. The system of differential equations of the electromagnetic state is formed in the normal Cauchy form. This form of equations presented in the matrix form is very convenient for numerical integration, since it is implemented by explicit methods that are simpler in computer realization than implicit ones. This approach makes it possible to describe the complex physical processes in the motors, namely the effect of saturation of the magnetic circuit and mechanical rotational motion. The use of the proposed model of the asynchronous motor, created by its real passport data, provides an opportunity for adequate real-time modeling. FORTRAN programming language and graphic editor GRAPHER are used to calculate dynamic regimes. The explicit Euler method is used for numerical integration of differential equations. The proposed model can be used to analyze the modes of operation of the motors as an autonomous element and an element of the electromechanical system. It is shown that this model corresponds to the classical theory of electric machines. 2019-06-25T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30545 Назва: Чисельне моделювання електричного сигналу в кіберфізичній імуносенсорній системі на прямокутній решітці в пакеті R Автори: Сверстюк, Андрій Степанович; Sverstiuk, Andrii Короткий огляд (реферат): Проведено чисельне моделювання електричного сигналу з перетворювача в кіберфізичній імуносенсорній системі на прямокутній решітці з використанням диференціальних рівнянь із запізненням за допомогою пакета R. Описано функціональні можливості пакета R як середовища програмування для статистичного аналізу даних, наведено корисні сайти, списки посилань і документація пакета R. У вигляді таблиці представлено назви параметрів моделі імуносенсора на прямокутній решітці з використанням диференціальних рівнянь із запізненням та їх числові значення в пакеті R. Реалізовано комп’ютерну програму «Чисельний аналіз електричного сигналу з перетворювача, який характеризує кількість флуоресціюючих пікселів в імуносенсорі на прямокутній решітці з використанням диференціальних рівнянь із запізненням». Розроблена комп’ютерна програма дає змогу провести дослідження стійкості імуносенсорних систем, які широко використовуються для отримання діагностичної інформації з метою оцінювання критичних станів при серцево-судинних захворюваннях, величини інсуліну при вимірюванні величини глюкози в крові та виявлення кількісних показників у деяких фармацевтичних сполуках. Наведено фрагмент лістингу комп’ютерної програми в пакеті R для отримання електричного сигналу з перетворювача, який характеризує кількість флуоресціюючих пікселів у кіберфізичній імуносенсорній системі на прямокутній решітці з використанням диференціальних рівнянь із запізненням. Проведено чисельне моделювання для електричного сигналу з перетворювача в імуносенсорі на прямокутній решітці з використанням диференціальних рівнянь із запізненням. Проаналізовано зміни отриманого електричного сигналу, які відповідають кількості флуоресціюючих пікселів у кіберфізичній імуносенсорній системі. Обгрунтовано використання пакета R як вільнопоширюваного програмного забезпечення з графічною візуалізацією результатів аналізу.; The numerical simulation of electric signal from the converter in the cyber-physical immunosensor system on rectangular lattice using differential equations with delay by means of R package is carried out in this paper. The functional features of R package as a programming environment for statistical data analysis are described, useful sites, references lists and documentation of R package are given. The names of parameters of the immunosensor model on rectangular lattice using the differential equations with delay and their numerical values in the package R are presented in the form of the table. The computer program «Numerical analysis of the electrical signal from the converter that characterizes the number of fluorescing pixels in the immunosensor on rectangular lattice using delayed differential equations» is implemented. The developed computer program makes it possible to carry out the investigation of the stability of immunosensory systems, which are widely used to obtain diagnostic information in order to evaluate critical states of cardiovascular disease, insulin values while measuring blood glucose values and identify quantitative indicators in some рharmaceutics compounds. The fragment of computer program listing in R package for obtaining the electrical signal from converter characterizing the number of fluorescent pixels in cyber-physical immunosensor system on rectangular lattice using delayed differential equations is presented. Numerical simulation for the electric signal from the converter in the immunosensor on rectangular lattice using the delayed differential equations is carried out. The changes of the received electrical signal corresponding to the number of fluorescent pixels in the cyber-physical immunosensory system are analyzed. The use of R package as a freely distributed software with graphical visualization of the analysis results is substantiated. 2019-06-25T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30544 Назва: Універсальна система управління подачі електродного дроту для механізованого обладнання електродугового зварювання і наплавлення Автори: Жук, Геннадій; Zhuk, Gennadij Короткий огляд (реферат): Дугове механізоване й автоматичне зварювання та наплавлення електродом, який плавиться, постійно вдосконалюється. Удосконалення йде за кількома напрямками, що містить технічні засоби, технологічні прийоми, електродні матеріали й захисні середовища. Останнім часом особлива увага приділяється імпульсним технологіям зварювання й наплавлення, розвиток яких базується на сучасних досягненнях у галузі технічних засобів. Використовуючи імпульсні алгоритми роботи основних систем зварювального обладнання, можна отримати кероване перенесення електродного металу, який дозволяє управляти формою зварного з'єднання, проплавленням, зоною термічного впливу, енергетичними затратами на процес і витрати активних матеріалів. Для управління перенесенням електродного металу широко застосовуються інверторні джерела зварювального струму з різними алгоритмами управління. Як показує досвід й експериментальні дослідження високого рівня результатів при веденні зварювальних та наплавлювальних процесів можна отримати, застосовуючи механізми подачі з імпульсними алгоритмами управління. При цьому існують кілька напрямків цього виду дугового процесу. Це – імпульсні процеси з заздалегідь заданими параметрами, частотою, шпаруватістю й амплітудою формування імпульсів руху електродного дроту. В ІЕЗ ім. Є. О. Патона розроблено новий спосіб управління імпульсним рухом електродного дроту – з дозованою подачею. Цей процес здійснюється із застосуванням зворотних зв'язків за параметрами дугового процесу – струму і напруги. В даний час усі конструкції систем імпульсної подачі базуються на застосуванні нової розробки – безредукторному, швидкодіючому комп'ютеризованому електроприводі із застосуванням вентильних електродвигунів. Такий електропривод забезпечує частоту імпульсної подачі до 50 Гц, що дозволяє забезпечити управління перенесенням електродного металу при використанні суцільних сталевих і алюмінієвих дротів, а також порошкових дротів у різних просторових положеннях. Розроблено універсальну систему управління рухом електродного дроту для механізованого та автоматичного зварювального й наплавочого обладнання, що дозволяє вибирати спосіб і всі параметри імпульсної подачі, а також візуально контролювати встановлені параметри та параметри дугового процесу. Аналогів розроблена система не має.; Arc mechanized and automatic welding and surfacing with melting electrode is constantly being improved. This improvement is carried out in several directions, including technical means, technological methods, electrode materials and protective media. Recently, special attention has been paid to pulse technologies of welding and surfacing, the development of which is based on modern achievements in the field of technical equipment. Using pulse algorithms of the welding equipment main systems, you can get controlled transfer of the electrode metal, which enables to control the shape of the welded joint, the penetration, the heat-affected zone, the energy costs of the process and the consumption of active materials. Inverter sources of welding current with various control algorithms are widely used to control the transfer of electrode metal. The experience and experimental investigations show that high level results of welding and surfacing processes can be obtained by applying feeders with pulsed control algorithms. At the same time there are several directions of this arc process type. These are pulsed processes with predetermined parameters of frequency, porousness, and amplitude of impulses formation of the electrode wire movement. In E. O. Paton EWI the new method of the pulse movement control of the electrode wire – with metered feed was developed. This process is carried out using feedback on the arc process parameters – current and voltage. At present, all designs of pulse feed systems are based on the use of the new development – gearless, high-speed computerized electric drive with the use of valve motors. Such electric drive provides pulse feed frequency up to 50 Hz, which makes it possible to control the transfer of electrode metal using solid steel and aluminum wires, as well as flux-cored wires in different spatial positions. The universal motion control system for electrode wire for mechanized and automatic welding and surfacing equipment has been developed, which allows to choose the method and all parameters of the pulse feed, as well as visually monitor the set parameters, as well as the parameters of the arc process. The developed system has no analogues. 2019-06-25T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30543 Назва: Експериментальні дослідження коефіцієнта однорідності подрібнених частин коренеплодів Автори: Барановський, Віктор; Грицай, Юрій; Мариненко, Сергій Юрійович; Baranovsky, Viktor; Gritsay, Yury; Marinenko, Serhii Короткий огляд (реферат): У загальній структурі виробництва продукції тваринництва до 50…70% усіх витрат припадає на дольову частку приготування різнопланових соковитих кормів з коренеплодів. Шнекові транспортери широко застосовуються в аграрній сфері виробництва для переміщення, змішування, дозування продуктів тощо. Удосконалення існуючих конструкцій шнекових транспортерів і обгрунтування їх раціональних параметрів і режимів роботи є актуальним науковим завданням. Метою дослідження є підвищення (розширення) функціональних можливостей технологічних операцій шнекових транспортерів шляхом розробки комбінованих робочих органів, які забезпечують одночасне подрібнення та переміщення коренеплодів у процесі їх підготовки та переробки на соковиті корми. Основними задачами дослідження, які забезпечують реалізацію сформульованої мети, є обгрунтування параметрів комбінованого робочого органу шнекового транспортера-подрібнювача, який застосовується у технологічних лініях переробки коренеплодів. За результатами проведених експериментальних досліджень отримано рівняння регресії коефіцієнта однорідності подрібнених частин коренеплодів комбінованим шнековим транспортером-подрібнювачем, яке характеризує характер зміни параметра оптимізації залежно від кількості установлених Г-подібни х ножів-подрібнювачів на одному спіральному витку шнека, частоти обертання шнека та робочої довжини шнека. На основі аналізу побудованих поверхонь відгуку та їх двомірних перерізів зміни коефіцієнта однорідності подрібнення коренеплодів шнековим транспортером-подрібнювачем встановлено, що основний масив апроксимованих значень коефіцієнта однорідності подрібнення коренеплодів знаходиться від 36 до 85%. Результати досліджень є подальшим кроком із розроблення методології обгрунтування параметрів робочих органів і режимів роботи шнекових механізмів.; In the general structure of livestock products manufacturing up to 50 ... 70% of all costs are accounted for the share of preparation of various juicy forages from root crops. Screw conveyors are widely used in the agrarian production sector for moving, mixing, dosing products, etc. Improvement of the existing structures of screw conveyors and substantiation of their rational parameters and operating modes are important scientific tasks. The objective of the investigation is to increase (expand) the functional abilities of technological operations of screw conveyors by developing the combination of operating elements that ensure the simultaneous shredding and movement of roots in the process of their preparation and processing on juicy feed. The main objectives of the research, which ensure the implementation of the stated goal, is to prove the parameters of the combined working body screw conveyor-shredder, which is used in the processing lines of roots. The research results are the further steps in developing the methodology for justifying the parameters of operatiing bodies and modes of screw mechanisms operation. 2019-06-25T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/30542 Назва: Редакційні сторінки 2019-06-25T00:00:00Z