DSpace Фонд:

Математичне моделювання індукційного нагріву в процесах відновлювання експлуатаційних властивостей деталей циліндричної форми

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Математичне моделювання індукційного нагріву в процесах відновлювання експлуатаційних властивостей деталей циліндричної форми Автори: Шаблій, Олег Миколайович; Король, О.; Mykhailyshyn, M.; Shabliy, O.; Korol, O. Короткий огляд (реферат): Розроблено математичну модель для визначення питомої потужності теплових джерел, які виникають у результаті індукційного нагріву масивних циліндричних тіл. Такий нагрів використовується в технологічних процесах відновлювання експлуатаційних властивостей коліс залізничного транспорту методом нарощування їхньої робочої поверхні за допомогою заливки рідкого металу і схоплення його з підготовленою для відновлювання поверхнею. За допомогою розробленої математичної моделі проведено дослідження залежності питомої потужності теплових джерел від частоти і сили струму в індукторі й тривалості нагрівання.; The increase of durability and reliability of parts and operating members of machines and mechanisms is one of the most important issues for various sectors of the economy of Ukraine. In order to improve the parts wear resistance during operation, their working surfaces are strengthened by various surfacing methods. Available surfacing processes of worn working cylindrical bodies, induction ones in particular, possess some disadvantages: relatively low productivity, large energy consuming and uneven thickness of the surfacing metal. To improve these characteristics, theoretical foundations of improving welding technology and increasing of its energy efficiency should be developed. A mathematical model to determine the specific power of heat sources, resulting from the induction heating of huge cylindrical bodies, has been developed. This type of heating is applied in industrial processes for the recuperating of rail transport wheels performance characteristics by growing of their working surface and pouring with a liquid metal and connection of it with prepared for recuperation surface. Applying the developed mathematical model, the investigation for the dependency of heat source specific power on the frequency and current strength in the inductor and heating duration has been conducted. It was found that for the development of the recuperation technology of worn working surfaces of cylindrical shape bodies it is necessary to heat its prepared end area up to 1300–1450°C to prepare the crucible for pouring in it the molten metal and further cooling of base metal together with the poured in the crucible. At temperature 1450–1600°C both the poured liquid metal and prepared on the border between them the base metal are in the liquid state and in the amount of liquid metal and austenite, that is, conditions for their mutual mixing and diffusion will be created to promote their real joining.

Якісний аналіз системи рівнянь Ходжкіна–Хакслі електричної активності аксона на основі класифікаційних правил

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Якісний аналіз системи рівнянь Ходжкіна–Хакслі електричної активності аксона на основі класифікаційних правил Автори: Майхрук, З.; Martsenyuk, V.; Mayhruk, Z. Короткий огляд (реферат): Наведено новий підхід до якісного аналізу системи рівнянь Ходжкіна-Хакслі мультиваріативним методом. Раніше такий аналіз був розроблений шляхом застосуванням багатовимірного підходу при дослідженні залежності форми траєкторії розв′язку рівнянь від початкових умов. Тепер забезпечено можливість урахування констант швидкостей через застосування алгоритму послідовного покриття. Дано оцінку складності. Підхід реалізовано у вигляді програмного забезпечення в пакеті Java-класів.; The paper presents an approach of qualitative analysis of the Hodgkin-Huxley model based on multivariate method including sequential covering algorithm. Earlier this method was developed as a multivariate approach to research dependence trajectory form on initial conditions. Here we extend this method for rates constants too. The method developed consists of 5 steps: at the first step we determine different excitability types, namely type I, type II, type III introduced in the Hodgkin’s works; at the second step we randomly generate initial values and rate constants, as in the Monte-Carlo methods; the third step is running the model and classification of trajectories obtained; at the forth step we construct matrix of relations between random initial values and rate constants in categorized form – as a result we have the set of learning tuples; the fifth step is application of sequential covering algorithm to learning tuples. Thus we get as a result the set of classification rules for prediction of neuron excitability type. We also analyze computational complexity of sequential algorithm applied. Estimation of time necessary for induction of classification rules is obtained. Experiments investigating dependences of classification rules and number of attributes or amount of tuples are presented. The approach is implemented as software consisting of package of Java-classes.

Математичне моделювання динамічних режимів глибокопазних асинхронних двигунів

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Математичне моделювання динамічних режимів глибокопазних асинхронних двигунів Автори: Селепина, Йосип Романович; Lyshuk, V.; Selepyna, J. Короткий огляд (реферат): Розглянуто математичну модель динамічної системи, що складається з вузла електричного навантаження глибокопазних асинхронних двигунів. Диференціальні рівняння електротехнічних пристроїв записані в нормальній формі Коші, що дуже зручно під час інтегрування диференціальних рівнянь явними методами. Показано, що така модель є найефективнішою для аналізу перехідних процесів типової електромеханічної системи. Наведено результати математичного моделювання та побудовано основні електромеханічні залежності, що характеризують процес роботи системи при пуску, вибігу та подальшому розгоні машин. Такі режими часто виникають на виробництві, тому їх аналіз є невід’ємною частиною під час експлуатації та проектування таких систем.; This paper deals with a problem of mathematical simulation of transient dynamic processes in electromechanical devices and systems with distributed parameters. Mathematical model of a dynamic system which consists of electrical load node of deep-groove asynchronous motors is examined. Differential equations of electrical engineering devices are written in the normal Cauchy’s form that is very useful when integrating them by explicit methods. Such model is shown to be the most effective for the analysis of transition process of a typical electromechanical system. Results of mathematical modeling are presented and the main electromechanical dependences which specify the system when machine starts, overruns and accelerates, are built. Such modes often appear in production, that’s why their analysis is an integral part during operation and design of these systems. The combining of the theory of electromagnetic circles and the theory of electromagnetic field gives sufficient advantages in solution of complicated problems of theoretical electrical engineering. Such approach enables to describe complicated physical processes in the above mentioned devices, viz. magnetic circuit saturation, skin-effect in current circuits, mechanical rotary motion of magnetic circuits. Unlike traditional models, they represent the system of differential equations in the normal Caushy’s form, which eliminates the operation of numerical rotation of matrix of coefficients at each step of integration. Problem of transient dynamic regimes of electromechanical systems and devices at disconnection of its elements accompanied by amperage steps in their windings is solved on the ground of generalized laws of commutation for electric circuits. It is owing to this the problem of stiffness of differential equations had been eliminated. The application of explicit numerical methods simplified their integration sufficiently.

Обгрунтування та дослідження математичної моделі сейсмічного сигналу в кореляційних системах з ортогональними фільтрами Лагера

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Обгрунтування та дослідження математичної моделі сейсмічного сигналу в кореляційних системах з ортогональними фільтрами Лагера Автори: Щербак, Леонід Миколайович; Zharovskiy, R.; Scherbak, L. Короткий огляд (реферат): Обґрунтовано математичну модель корисних сейсмічних сигналів на базі полігармонічних затухаючих сигналів. Визначено її основні характеристики в рамках кореляційної теорії. Розглянуто роботу кореляційної системи з попередньою ортогональною фільтрацією при дії запропонованої моделі корисного сигналу і завади. В якості імпульсних перехідних функцій ортогональних фільтрів використано функції Лагера. Для визначення ефективності роботи і вибору оптимальних параметрів фільтрації проведено аналіз на основі співвідношення сигнал/завада.; The article deals with the development of mathematical models and methods of orthogonal correlation processing of seismic signals. A new improved mathematical model of the seismic signal received at the input of the measuring apparatus as an additive sum of the desired signal and interference has been built. The review of mathematical models of seismic signals and their characteristics allows to formulate the requirements for the developed mathematical model of the seismic signal with specific characteristics and distribution of seismic signals. The built model of useful seismic signals is reset as a poliharmonic fading signal. The analysis of previous research and statistical analysis of experimental measurements of seismic noise confirmed the statistical hypothesis of stationarity in the wide sense of noise. As models of seismic noise three types of linear stochastic processes were selected – colored noise, RC-and RLC-noise noise. Thus, developed mathematical model of seismic signals and noise allows to describe the point of reception of seismic waves obtained in the multiple internal reflections from the boundaries of the investigated heterogeneous environment. Having used the results of research devoted to modeling and processing of seismic noise correlation in systems with the Laguerre orthogonal input filters, the authors carried out a number of practical experiments and the results of the comparative analysis of default correlation system and the correlation with the input of the Laguerre orthogonal filters when the amount of desired signal as poliharmonic fading signal and obstructions are obtained. The results of these experiments are presented in the graphs that illustrate the conditions under which the correlation system with the Laguerre orthogonal input filters is more effective compared with the conventional method of correlation processing. Based on the proposed model a software system was developed for the modeling and processing of seismic signals for simulation experiments.

Математичне моделювання процесу відтиску біпористих середовищ, аналіз тиску в частинках та міжчастинковому просторі

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Математичне моделювання процесу відтиску біпористих середовищ, аналіз тиску в частинках та міжчастинковому просторі Автори: Воробйов, Є.; Михалик, Дмитро Михайлович; Petryk, M.; Vorobiev, E.; Mykhalyk, D. Короткий огляд (реферат): Обґрунтовано математичну модель процесу відтиску матеріалів рослинного походження у одновимірній постановці. Середовище, що піддається відтиску, представляється у вигляді біпористої системи, системою міжчастинкових та внутрішньочастинкових просторів. Сформульовано рівняння фільтрації-консолідації з відповідними початковими та крайовими умовами як для міжчастинкового, так і внутрішньочастинкового просторів у припущенні, що для матеріалів рослинного походження, міжчастинковий шар пор володіє малою місткістю, а пори в частинках – високою. Проведено числове моделювання профілів тисків в мікро- та макро порах біпористого середовища для двох матеріалів з різними степенями попередньої деформованості внутрішньої структури. Отримані результати вказують на відтермінування падіння значення тиску в частинці та уповільнення процесу консолідації для менш деформованого середовища.; During solid-liquid expression, the porous layer formed by a whole fruit or fragmentized material is subjected to unidirectional or complex compression in industrial presses. Such compression can be carried out under constant or variable parameters (pressure, deformation rate). Physical model of solid-liquid expression from liquid containing materials is presented in one-dimensional formulation. The layer of sliced cellular material is conceptualized as a double porosity system with extraparticle and intraparticle networks for liquid flowing. The liquid flowing occurs inside the particles (intraparticle space), outside the particles (extraparticle space) and between these two spaces. The sliced particles are rectangular parallelepipeds separated by the porous network. The extraparticles network forms the first porosity with low storage capacity and high hydraulic permeability. The sliced liquid containing particles form a second porosity with high storage capacity and low hydraulic permeability. The filtration-consolidation equations with corresponding initial and boundary conditions were formulated for both extraparticle and intraparticle networks. The extraparticle network was supposed to form the first porosity level, while the intraparticle network forms a second porosity. Using obtained numerical solutions, the liquid pressure distributions inside of porous particles and in the extraparticle space were calculated. The pressure distribution curves are presented in function of time and dimensionless geometrical coordinates. Computational modeling of pressure profiles in macro- and micropores versus time for different layer sections was done for plant material with two different compressibility-permeability characteristics corresponding different degrees of tissue destroying. Results show the delayed pressure drop in the intraparticle network and retardation of consolidation kinetics for the less destroyed plant tissue due to the lower value of consolidation coefficient. Therefore, the degree of destroying of cellular tissue can influence importantly on the pressure profiles and retardation of pressure drops inside the porous particles.

Конічний пластомір для дослідження реологічних властивостей керамічної маси

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Конічний пластомір для дослідження реологічних властивостей керамічної маси Автори: Мельник, В.; Panchuk, A.; Melnyk, V. Короткий огляд (реферат): Наведено конструкцію конічного пластоміра для дослідження структурно-механічних властивостей висококонцентрованих глинистих паст. Описано елементи створеної на його основі інформаційно-вимірювальної системи, яка забезпечує контроль кінетики процесу занурення конуса в середовище глина–вода. Надано інформацію про конструкцію електронної й механічної частин приладу та програмне забезпечення системи.; The rapid development of the construction industry in Ukraine puts before the scientists the task of modernization of clay mixture. This mixture in contact with production equipment causes its intense wearing. Researching of the properties of clay mix is offered on the new design conic penetrometer. This design provides an opportunity to explore the kinetics of the process immersing a cone in the studied material. The movement of the cone is caused by its own weight and the weight of additional cargo. Research of the clay–paste on the proposed penetrometer is carried out by measuring the number of pulse signals, which allow to monitor in real time the relative linear movement of the cone. Information signals are produced by enkoder, which thanks to the rubber wheel kinematically is connected to the spine of the cone. These signals are available in the electronic unit of the proposed new penetrometer. The basis of the electronic block is a 16-bit digital signal controller dsPIC30F4012 Microchip Technology Incorporated. The microcontroller program provides continuous monitoring of the angular position of the kvadraturnogo of the JBIG encoder and transfer values at timed intervals to the managing computer. To ensure communication between the computer and the measurement device transducer interface UART-USB (model FT232R) is used in the integral performance of production by Future Technology Devices International Limited. The control computer software is developed in the environment Borland C++ Builder using the drivers and libraries by the company Future Technology Devices International Ltd. (FTDI). It provides access to USB-port through a virtual COM –port (VCP). This program provides: - opening of the required virtual COM-port; - establishing of the port parameters and the frequency of sampling measurement; - launching and visual control measurement; - storage of measurement results in binary and text form. The authors consider that the research of metrological characteristics of the measuring system, clarification of the scope of its possible use and development of measurement methods will be next stage og investigating.

Дослідження ефективності алгоритмів навчання модифікованої нейронної мережі Елмана

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Дослідження ефективності алгоритмів навчання модифікованої нейронної мережі Елмана Автори: Strembitskyy, M. Короткий огляд (реферат): Обґрунтовано використання рекурентної нейронної мережі для реалізації адаптивного керування в нелінійних замкнених динамічних системах. Проведено аналіз методів, що реалізують різні типи алгоритмів для налаштування ваг та зміщень нейронів. З метою оцінювання ефективності використання проведено навчання рекурентної НМ із застосуванням кількох видів алгоритмів з різними способами навчання, що відрізняються за швидкодією та мінімальним значенням помилки навчання. Запропоновано спосіб визначення ефективного алгоритму для навчання рекурентної НМ Елмана із додатковими зворотними зв’язками, який включає навчання НМ на тестовій траєкторії і перевірку її роботи для вхідних значень, що не входили в навчаючу послідовність. Порівняльний аналіз ефективності використання алгоритму для навчання рекурентної НМ дає змогу оцінити результативність роботи регулятора на стадії виконання навчання НМ. Отримані результати досліджень показали доцільність використання алгоритму навчання, що використовує метод регуляризації як найефективніший за точністю навчання.; The fundamental property of neural networks (NN) is their ability to the learning, that allows to use them successfully in control system by difficult dynamic object. The use of recurrent neural network is reasonable for an implementation of the adaptive control in the nonlinear closed dynamical system. However, the efficiency of the use of this structure needs the learning of the created NN and the choice of the effective algorithm diminishes time that is spent for the selection of NN coefficients and makes the error between an initial signal and a target vector minimal. Some types of algorithms which include methods for the learning of the recurrent NN have been created and each of them is characterized by fast-acting, minimum value of error of learning, but for the specific task the analysis of the efficiency of the application of these algorithms should be conducted. The analysis of methods that realize different types of algorithms to arrange scales and displacements of neurons has been conducted. As the quality of NN work will not depend on speed of learning, and after learning the error will not reach a set value. The method of determination of the effective algorithm is proposed to the learning of Elman recurrent NN with the additional reverse copulas that includes the learning of NN on a test trajectory and verification of its work for the entrance values that weren’t in a teaching sequence. In the research process the time of realization of the learning was taken into account and the control of the error of the initial signal recreation was conducted too. The received values are shown in the comparative table and are also depicted in the charts of dependence of an error, which appears after testing of studied NN with the use of the offered algorithms. The comparative analysis of the efficiency of the use of algorithm for the learning of recurrent NN gives us an opportunity to estimate the effectiveness of the work of regulator of the stage of an implementation of NN learning. The received result of the research testifies reasonable use of the normalization method as the most effective.

Дослідження енергетичної ефективності світлових приладів для зовнішнього освітлення з різними джерелами світла

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Дослідження енергетичної ефективності світлових приладів для зовнішнього освітлення з різними джерелами світла Автори: Поталіцин, Сергій Юрійович; Kostyk, L.; Potalitcyn, S. Короткий огляд (реферат): Проведено оцінювання світлотехнічних та енергетичних параметрів світлових приладів (СП) ЖКУ-, РКУ-, ЛКУ11У та ЖКУ-, РКУ Helios 21, що широко використовуються в установках зовнішнього освітлення. В дослідженнях використовувалися джерела світла (ДС), які найпоширеніші в зовнішньому освітленні – лампи розжарювання (ЛР), компактні люмінесцентні лампи КЛЛ, дугові ртутні лампи (ДРЛ) та натрієві лампи високого тиску (ДНаТ). Встановлено, що при використанні світлового приладу ЖКУ-, РКУ Helios 21 із лампою КЛЛ знижується значення коефіцієнта корисної дії СП на 14..17%. У світильнику ЖКУ-, РКУ-, ЛКУ11У найвищий коефіцієнт корисної дії СП із ДРЛ, практично рівні значення із лампою ДНаТ і КЛЛ, найнижчий – із лампою розжарювання.; To increase the power efficiency of outdoor lighting devices which are designed for classrooms of distant dwellings and rural areas, replacement of incandesce lamps (IL) and arch mercurial lamps (AML) by compact fluorescent lamps (CFL) is proposed. In its turn after substitution of the incandescent light bulbs, which are the point light sources, for the CFL with the voluminous luminous body of different shape the light distribution characteristic changes. In general this parameter specifies the lighting system efficiency. Thus, for example, 30% of the electricity consumption of the LS with the properly chosen the luminous intensity curve (CLI) are saved. While choosing the light devices of (LD) type it is necessary to take into account the energy conversion efficiency (ECE) as well as CLI and its stability during the operation. Therefore its value depends on the luminous body geometric parameters of the installed light sources. The results of lighting and energy parameters of light devices ZhKU-, RKU-, LKU11U and ZhKU -, RKU Helios 21, that are widely used in outdoor lighting devices with the lamps that are most common in outdoor lighting – IL, CLL, AML and High-Pressure Sodium (HPS) - are presented. The measurement of light distribution of lighting devices ZhKU-, RKU Helios 21 and ZhKU-, RKU-, LKU11U with different types of light sources was taken. It is proved that the efficiency of light devices decreases by 14..17 % while using the light device ZhKU-, RKU Helios 21 with the lamp CLL. In the luminaire lamp ZhKU-, RKU-, LKU11U the efficiency of light devices with AML is the highest with HPS and CLL it is practically similar, with incandesce lamps it is the lowest. From the data above we can conclude that power efficiency of lighting device depends on the shaping and geometric size of light sources. When designing the light devices it is possible to gain 80% efficiency that will increase the power efficiency of lighting devices. The expenses for electric power for every of investigated light sources have been calculated. The lowest operational expenses due to built-in electronic ballasts into the socket of the lamp is the advantage of CLL over the other lamps.

Дослідження динамічних похибок системи прецизійного керування антеною з асинхронним електроприводом

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Дослідження динамічних похибок системи прецизійного керування антеною з асинхронним електроприводом Автори: Пастернак, Юрій Володимирович; Паламар, Андрій Михайлович; Palamar, M.; Pasternak, Y.; Palamar, A. Короткий огляд (реферат): Досліджено динамічні похибки, що виникають при наведенні та супроводі траєкторій супутників у системі керування великогабаритною антеною з частотно регульованим асинхронним електроприводом при використанні різних законів керування. Наведено результати моделювання та зроблено порівняння з експериментальними даними, отриманими при випробуваннях розробленої системи керування антеною під час відпрацювання тестових траєкторій.; This paper considers the investigation of dynamic errors occurring in the control system of precision antenna complex using frequency regulated asynchronous electric drive as the actuator. Simulation model of the system induction motor - frequency regulator is synthesized. The detailed parameters calculation of asynchronous motors (AM) and frequency regulator is carried out. Simulation model of frequency speed AM adjusting for precision control of AS mechanical modules in the system Matlab/Simulink is synthesized. PID controller coefficients is synthesized for the model of frequency regulation as a part of the overall as management system to control the trajectory support. Computing power UFR appreciates the current angular position of the rotor flux linkage vector-based interpretation in real-time systems of differential equations, according to the mathematical model of the asynchronous engine. The comparative results of the survey errors obtained using simulation modeling in different modes for different law of the torque support at low revs are presented. The experimental data of operation of the large-sized antenna control system with vector control in frequency regulated device during working of test trajectories are presented. The results of simulation and comparison are made on experimental data obtained while testing AS «EgyptSat-1» during working out the test trajectories. The developed technique makes possible to choose reasonably the method of control and parameters of the system asynchronous motor – the device of frequency regulation in the problems of control systems synthesis by complex objects. The use of techniques for creation precision control systems for antenna complexes to ensure communication with LEO satellites of remote sensing and the radio systems is of practical value, which will improve reliability and reduce the cost of such systems.

Мікрохвильова радіометрія в медико-біологічних застосуваннях

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Мікрохвильова радіометрія в медико-біологічних застосуваннях Автори: Yanenko, A. Короткий огляд (реферат): Pадіометрія в медико-біологічних проблемах пов’язана з необхідністю вимірювання слабких сигналів та використанням апаратури з флуктуаційною чутливістю (10-15–10-17) Вт, що є складною технічною задачею, особливо в діапазоні (37–78) ГГц (міліметрових хвиль), вирішення якої можливе на базі нових варіантів високочутливої радіометричної апаратури. Наведено результати дослідження та реалізації схем модуляційного радіометра з використанням структурно-алгоритмічного методу, в якому досягається протифазне придушення рівня власних шумів та підвищення на порядок чутливості у порівнянні з відомою схемою, а також метод поглиблення модуляції сигналу за рахунок введення позитивного зворотного зв’язку, який забезпечує підвищення чутливості у понад 10 разів. Отримано нові можливості для дослідження електромагнітних полів і випромінювань (ЕМВ) біологічних об’єктів та об’єктивізації можливого інформаційного електромагнітного обміну на різних частотах як у тілі людини, так і тіла з навколишнім середовищем. Вирішено також проблеми метрологічної підтримки лікувальної апаратури низькоінтенсивних сигналів для технологій квантової медицини – мікрохвильової резонансної терапії, міліметрової й інформаційно-хвильової терапії, що використовують монохроматичні та шумові сигнали, інтегральна потужність яких може перебувати в межах (10-6–10-12) Вт. Запропоновані технічні рішення поряд із забезпеченням необхідної чутливості розширюють функціональні можливості радіометричної апаратури стосовно дослідження об’єктів живої природи та організму людини.; Using of radiometry in medical and biological problems is associated with the need to measure weak signals and apply equipment of fluctuating sensitivity (10-15–10-17) W. This is very complex engineering task, especially in the range of (37–78) GHz (mm- waves), and its solution must be based on new variants of highly sensitive radiometric equipment. In the paper structural variant of modulation schemes radiometer has been presented using structural and algorithmic method, in which antiphase suppress of the intrinsic noise level is achieves and increase of the sensitivity, compared with the known pattern, as well as the method of deepening modulation by introducing positive Feedback communication, which enhances the sensitivity more than 10 times. As a result, a number of new possibilities for the study of electromagnetic fields and radiation (EMR) and the objectification of possible biological objects electromagnetic information exchange at different frequencies, both in the human body and with the environment, were obtained. Problems of metrology control of low intensive signals of medical equipment for Technologies of Quantum medicine – microwave resonance therapy, millimeter and informational wave therapy that use monochromic and noise signals the integral power of which is within (10-6–10-12) W. Engineering solutions along with providing of the necessary sensitivity extend the functionality of radiometric equipment dealing with the study of objects of nature and the human body.

Оптимізація складів високоміцного бетону на механоактивованому в'яжучому з добавкою мікрокремнезему

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Оптимізація складів високоміцного бетону на механоактивованому в'яжучому з добавкою мікрокремнезему Автори: Ксьоншкевич, Любов Миколаївна; Barabash, I.; Ksenshkevich, L. Короткий огляд (реферат): Стаття присвячена питанням отримання високоміцних бетонів шляхом механоактивації рядового портландцементу з органо-мінеральною добавкою, а також оптимізації складів бетону з урахуванням ресурсозбереження. Проведений експеримент дозволив встановити вплив незалежних факторів (x1 – вміст мікрокремнезему в в'яжучому – 5 ± 5 %; x2 - витрата в'яжучого в бетоні – 450 ± 100 кг/м3; х3 – питома поверхня (Sпит) портландцементу – 400 ± 100 м2/кг ) на фізико-механічні властивості бетону (міцність при стиску, Кр). На базі отриманих математичних моделей, що відображають вплив незалежних факторів на фізико-механічні властивості високоміцного бетону проведена оптимізація складових високоміцних бетонів.; The paper examines the problems associated with production of high-performance concretes by using a general purpose blended Portland cement which is to be mechanoactivated and modified with an organomineral additive, and with optimization of concrete mixes taking into account cost-effective use of resources. The experiment conducted in accordance with a tri-factorial D-optimum design enabled to establish an influence of independent factors (x1 – content of microsilica in the binder - 5±5%; x2 – binder consumption in concrete - 450±100 kg/m3; x3 – specific area (Ssp) of Portland cement - 400±100 m2/kg) on physical and mechanical properties of concrete (compression strength, Ks). It was established that the use of the mechanoactivated general purpose blended Portland cement with an organomineral additive (microsilica+C-3) makes it possible to obtain high-performance concretes which compression strength on the 28th day reaches 120 MPa. Optimization of concrete mixes was achieved on the basis of obtained mathematical models that reflect the influence of independent factors on physical and mechanical properties of a high-performance concrete. Three alternatives to select the optimum composition of a high-performance concrete with the use of two-dimensional diagrams were considered. The alternatives differed in the binder consumption of 350, 450 and 550 kg/m3. At the appropriate fixed levels of x2 factor, the diagrams were constructed as squares, which reflect the influence of the microsilica amount (x1) and specific area of the binder (x3) on the compression strength level of concretes added with a mechanoactivated binder on the 28th day, as well as on the softening coefficient. As a common limitation criterion for all three alternatives, the concrete softening coefficient not less than 0.85 (Ks ≥ 0.85) was found. The compression strength of concrete – 80, 90 and 100 MPa was assumed as the second limitation criterion. Solution of the optimization problem enabled to select the optimum compositions of high-performance concretes that can be used depending on the needed strength- levels for a particular task and taking into account the economic efficiency and current prices of energy, equipment and raw materials.

Статистичний метод визначення розподілу показників якості поверхонь, оброблених у товщі газотермічних покриттів на різних глибинах

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Статистичний метод визначення розподілу показників якості поверхонь, оброблених у товщі газотермічних покриттів на різних глибинах Автори: Кравченко, Максим Павлович; Козаков, Олексій Сергійович; Полонський, Леонід Григорович; Schehorsky, A.; Kravchenko, M.; Kozakov, O.; Polonsky, L. Короткий огляд (реферат): Проаналізовано статистичну залежність показників якості (на прикладі параметрів шорсткості та мікротвердості) оброблених поверхонь деталей з порошковими газотермічними покриттями системи Ni-Cr-B-Si у діапазоні товщин 0,6…2,4 мм, нанесеними газополуменевим напилюванням, від глибини розташування цих поверхонь (від величини прийнятого припуску). Результати дослідження є основою для визначення припуску на обробку покриттів за допомогою ймовірнісно-статистичного методу, вирішують проблему визначення припусків на оброблення газотермічних порошкових покриттів системи Ni-Cr-B-Si та дозволяють під час механічного оброблення забезпечити найвищі показники якості обробленої поверхні.; A gas-thermal coatings application in production is not widely spread. The reasons are those, that they have three thickness zones, which differ in quality, and while processing the working surfaces are often formed in areas with worse quality and results in shortening of the parts operating life. It is caused by the fact that the information in technical reference literature on the depth of processing in the coating thickness is not available (in other words, in mechanical engineering production regulations on the fixed allowances for surfaces machining are not available). In monolithic materials processing technologists provide the necessary quality indicators by choosing the optimal values of machining allowances, varying cutting modes and geometric parameters of the instrument. When processing the coatings, which are heterogeneous and differ in great quality indicators dispersion in their volume, to provide the quality only by selection of modes and processing parameters is not possible. It is necessary, first of all, to form a work surface in the most qualitative coating layer. It is obligatory to know the location of this layer in the coating. Due to the heterogeneity of coatings to determine the location of the most qualitative coating layer is possible only by mathematical statistics methods, which allow to process a large amount of experimental data. The article analyzes the statistical relationship of quality indicators (for example, roughness parameters and microhardness) of treated surfaces with sintered gas-thermal coatings of Ni-Cr-B-Si system in the thicknesses range 0,6...2,4 mm, coated with gas-flamed spraying, with location depth of these surfaces (the value of standard allowance). The results of research are the basis for determining an allowance for coatings processing using probabilistic-statistical method. They solve the problem of determining allowances for processing sintered gas-thermal coatings of Ni-Cr-B-Si system and they allow to receive the best indicators of the treated surface, when machining, provide economy of powders and reduce the costs of gases.

Якість поверхонь зносостійких композитних деталей тертя поліграфічних машин при прецизійній доводці

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Якість поверхонь зносостійких композитних деталей тертя поліграфічних машин при прецизійній доводці Автори: Роїк, Тетяна Анатоліївна; Киричок, Петро Олексійович; Зигуля, С.; Олійник, В.; Gavrish, A.; Roik, T.; Kyrychok, P.; Zygulya, S.; Olyinik, V. Короткий огляд (реферат): Виконано комплексне дослідження технологічних процесів надтонкої прецизійної доводки високозносостійких та високолегованих антифрикційних композитних сплавів у широкому експериментальному спектрі – від процесів ручної доводки з використанням найновітніших абразивних брусків природних родовищ до прецизійної машинної доводки з забезпеченням високих вимог до якості поверхонь оброблення. Показано, що на параметри якості поверхонь суттєво впливають матеріал та зернистість абразивних мікропорошків для доводки, а також матеріал доводочного диска та метод машинної доводки. Встановлено, що найкращі показники по якості поверхонь оброблення при ручній доводці забезпечують природні абразивні бруски з мікрокварцитів родовищ «Індій» (США), «Едіган» (Росія) та «Атасу» (Україна).; For the first time the technological process of the superfine precision machining high-alloyed and high- wear-resistant new antifriction composite alloys in the wide experimental spectrum – from process of the hand machining with using the new abrasive hones of the natural resources to the precise machining with the ensuring high standards to the quality surfaces details – were researched. It was shown the parameters of the surfaces quality (the roughness, cold working, cold working degree) are sufficiently influenced by the material and granularity of the abrasive grain for the machining, material of the machining disk and method of the machining (the regularity of the using different materials for the machining disks with the union of the rational using micro granularity abrasives and submicron pastes). The main regularities of surface roughness formation parameters depending on graininess, material of abrasive grain, abrasive disc’s vehicle properties and cutting parameters at precision finish machining operations have been determined. It was proved; natural abrasive hones using the micro quartzite from the resources of «Indij» (USA), «Edigan» (Russia) and «Atasa» (Ukraine) provide high quality surfaces at the hand machining. Recommendation for industry on the machining of parts from new composite materials (material of abrasive, granularity) and cutting parameters that provide the high quality surfaces have been formulated. Following recommendation of precision machining for parameters of the surfaces quality for the parts of the printing machines from new antifriction composites have been developed: material for machining disk – globul cast iron; micro powders from chromealundum (CrO at 1,5–2%, abrasive grit 3 mm (33AM3); the cool – oil liquid (kerosene ~65%); oleic acid (~35%); the cutting rapid Vp=5–7 m/min.; the specific pressure q=0,05–0,07 MPa.

Застосування методу енергетичного балансу для оцінювання розсіювання енергії в елементах динамічних систем

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Застосування методу енергетичного балансу для оцінювання розсіювання енергії в елементах динамічних систем Автори: Човнюк, Ю.; Ловейкін, А.; Loveikin, V.; Chovnyuk, Y.; Loveikin, A. Короткий огляд (реферат): Запропоновано метод урахування розсіювання енергії в механічних системах при полі гармонічних змушуючих впливах. Для розв’язування модельних рівнянь, які описують вільні коливання механічної системи, застосовується метод енергетичного балансу. Отримано аналітичні вирази для основних параметрів розсіювання енергії в системі, котрі описують тертя в елементах і з’єднаннях машин різного призначення. Встановлено, що коефіцієнти (лінійний/нелінійний) тертя не залежать від частоти й амплітуди виникаючих у динамічній системі коливань.; The method of accounting of the energy’s dissipation in mechanical systems with a polyharmonic disturbed actions is proposed. One may use the method of energy’s balance in order to solve the model equations described the free oscillations of mechanical system. The analytical expressions for the main energy’s dissipation parameters in the system are obtained. The last one describes the friction in the elements and junctions of machines for various using. Coefficients of linear and nonlinear friction are not dependent on a frequency and amplitude of the generated oscillations in a dynamical system. The friction force expression used in this research is rather general. This force is a function of general coordinate and of its velocity as well. The specific cases of such friction force are linear viscous friction, friction proportional to displacement (so called «constructional» damping), Coulomb’s or «dry» friction, hysteresis friction. The main advantage of this expression’s using for the estimation of the energy’s dissipation in an anyone element of a dynamical system is the constancy of its characteristic parameters. This one gives the possibility to calculate the dynamical system’s parameters just for the external polyharmonic disturbed actions. In a general case, every detail (junction) where energy is dissipated may have some different values of friction’s coefficient and of force’s characteristic parameters as well. The results of this research may be used for the determination of the friction’s coefficient of the elastic section with series or parallel junction of its elastic elements.

Дослідження температурного коефіцієнта опору графіт-керамічних композиційних матеріалів із кварцовим наповнювачем різної дисперсності

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Дослідження температурного коефіцієнта опору графіт-керамічних композиційних матеріалів із кварцовим наповнювачем різної дисперсності Автори: Гутніченко, Олександр Анатолійович; Mel'nyk, O.; Gutnichenko, O. Короткий огляд (реферат): Представлено результати експериментального дослідження залежності електричного опору електропровідних графіт-керамічних композиційних матеріалів (ЕГККМ) із кварцовим наповнювачем від зміни температури у широкому діапазоні. Проаналізовано аналітичні залежності питомого електричного опору від деформованого стану кераміки в рамках теорії перколяції. Експериментально підтверджено вплив зміни об’єму кристалічного кремнезему при поліморфних перетвореннях на електричний опір композиту. Визначено раціональні технологічні параметри для виготовлення матеріалів із позитивним (ПТКО aR=0,01773) та негативним (НТКО aR=-0,00121) температурними коефіцієнтами опору.; The results of the experimental study of the dependence of resistance of electroconductive graphite-ceramic composite materials (EGCCM) with quartz filler on the temperature of a wide range (20–620OC) have been presented. The ratio of change in resistance to changes in temperature is generally called the temperature coefficient of resistance (TCR). Most of composite materials with significant (2–4 times) TCR are heterophase systems "conductor-insulator" with concentration of conductive phase close to percolation threshold. The effect of a sharp change of electrical resistance in the elastic deformation region due to the change in volumetric concentrations components, which for homogeneous materials is close to constant, has been already investigated for EGCCM in the literature. The analytical dependence of electrical resistance on strain state of ceramics has been analyzed in the theory of percolation. Accordingly in this study it was proposed to use polymorphism of silica in order to deform and/or change the concentration of electroconductive phase to modify the resistive characteristics of the material. EGCCM samples have been made by pressing in certain proportions kaolin, thermally expanded graphite (TEG) and silica fillers with different dispersion. Analysis of obtained microphotographs of the material shows that the structure of the material is highly porous and layered. Layered structure provides high sensitivity of resistive properties of the strain in the direction perpendicular to the layers. This is a relatively simple destruction of some electroconductive «bridges» between particles of the conductive phase and a reproduction of some others. Also microphotographs have showed that TEG particles in the process of forming create flat agglomerates that are evenly distributed on the volume of ceramic matrix with quartz filler. However, it is important to note that electroconductive «bridges» are contacts between individual agglomerates of TEG, and not contacts in the electroconductive agglomerate itself. The influence of various silica fillers on the porosity and electrical resistivity of EGCCM has been investigated. The effect of changing the volume of crystalline silica in the process of polymorph transformations on the electrical resistance of the composite has been experimentally testified. The impact of triple heating/cooling on the nature of resistance dependence on temperature has been experimentally investigated. The rational technological parameters for production of materials with positive (PTCR aR = 0,01773) and negative (NTCR aR = -0,00121) temperature coefficient of resistance have been defined.

Математичне моделювання внутрішньотрубної корозії трубопроводів під дією газогідратів

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Математичне моделювання внутрішньотрубної корозії трубопроводів під дією газогідратів Автори: Побережний, Любомир Ярославович; Побережна, Любов Ярославівна; Mazur, M.; Poberezhny, L.; Poberezhna, L. Короткий огляд (реферат): У процесі транспортування газу промисловими та морськими трубопроводами можливе утворення газових гідратів. Сформовані гідрати можуть закупорювати трубопроводи, підводні лінії транспортування, а у випадку газового викиду під час буріння гідрати можуть утворюватися в стояку свердловини в противикидному превентері й на штуцерній лінії. Розроблено емпіричну модель швидкості корозії, де газовий гідрат розглянуто в якості кородуючого агенту. В моделі розглянуто трубопроводи з вуглецевої сталі, по яких транспортується природний газ під різними значеннями температури pH, фугітивності та дотичного напруження стінок. Модель базується на принципах турбулентного потоку, закритої системи та умовах однорідної (гомогенної) фази. При створенні цієї моделі особливу увагу приділено термодинамічним властивостям складу газу. Ця модель є прогнозуючою за своєю сутністю, оскільки з її допомогою можна спрогнозувати залишковий ресурс трубопроводу. Оцінено вплив тиску, температури та дотичних напружень у стінці труби на швидкість корозійних процесів і показано, що при найнесприятливіших умовах швидкість корозії під дією газогідратів може досягати 174 мм/рік (0,48 мм/день), що спричиняє додаткові експлуатаційні ризики.; Hydrate formation along a long natural gas pipeline has been established as a potential initiator of different types of internal corrosion along the pipe-length based on the formation stage and point. An empirical model on natural gas corrosion rate with gas hydrate as the corroding agent has been developed. The model considered carbon steel pipelines (with iron as alloyed metal) conveying natural gas at different temperatures, pHs, fugacities and wall shear stresses and is based on turbulent flow (Re › 2300), closed system and homogenous phase conditions.The model adequately predicted the pipe‘s shelf-life due to corrosion initiated through hydrate formed within a pipeline transporting natural gas at deepwater location and its effectiveness is confirmed by the ability of its plotted trends which agree with the available literature. The resulting corrosion rates from this model are increased with temperature, pressure and wall shear stress. This is in agreement with the available mathematical and experimental reports, which testify the reliability of this predictive model. The resulting corrosion rate from hydrates could be as high as 174mm/yr (0,48mm/day). This is extremely dangereouse level with that compared with the industry‘s standard to operate below 2mm/yr. At this rate, a pipeline would be subjected to full bore rupture within some days if corrective actions are not quickly taken. This extreme increase in corrosion rate will negatively impact operation by reducing the pipe-shelf life as well as the pipe‘s integrity. Also, increase in operating pressure increases the hydrate formation temperature. This increase in temperature will have secondary effects because of its influence on the solubility of the corroding agent(s). Since CO2 as the corroding agent for this study is very soluble in the formation water, any change in temperature will have result in other factors influencing the corrosion rate. Since the parameters needed for the model depend on various operating conditions and often change with distance within the pipe-length, the model could be thought of as being a point corrosion rate model. Nonetheless, since the model makes use of some physical data such as temperature and pressure, other parameters such as concentration, composition e.t.c. could be assumed to be constant over a few kilometers to reduce the iteration of measurement. This assumption could be costly.

Вплив концентраторів напружень на напружено-деформований стан пружно-пластичних пластин

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Вплив концентраторів напружень на напружено-деформований стан пружно-пластичних пластин Автори: Кузь, Ольга Назарівна; Пиз, Назарій Ярославович; Kuz’, I.; Kuz’, O.; Pyz, N. Короткий огляд (реферат): На основі числового розв’язування крайових задач теорії малих пружно-пластичних деформацій для лінійно зміцнюваного матеріалу з урахуванням розвантаження з’ясовано вплив концентраторів напружень (отвору, розрізу, абсолютно жорсткого включення) в пластині на її напружено-деформований стан за одновісного розтягу.; Effective numerical methods for solving 2D problems related to the theories of elasticity and plasticity have been worked out. The variation-difference method of building finite difference schemes is extended to domains with curvilinear boundaries and disconnected domains. The application of the variation-difference method for solving problems of the theory of small elasto-plastic deformations relatively the plates with a hole and a cut, taking into account the linear strengthening of the material and unloading, has been developed. For solving the resultant systems of nonlinear and linear equation, the Newton-Kantorovich method and combined iterative method (gradient and cyclic Chebyshev’s one) were proposed to be used. The choice of iteration parameters of the methods for solving the obtained systems of linear and nonlinear algebraic equations was made. The elaborated software ensures solving the problems with different boundary conditions, medium and domain parameters. A variety of problems concerning one-axis stretching of the plates with a disk hole (or rigid body instead of a hole) and a cut (or a thin rigid body instead of a cut) is numerically solved. The zones of evolution of plastic deformations for step enlarging of the loading are constructed, the residual strains and the limit loads are obtained. The influence of a disk hole, cut and rigid body instead of a hole or cut in the plates onto the stress magnitude was found. The presence of rigid bodies instead of a hole or a cut strengthen the plate in general, in particular, plastic strains in the plate with rigid bodies instead of a hole and a cut appear under tension stress in 2,75 times more, than in the plate with a disk hole and a cut, and yield limit arrives at tension stress in 1,79 times more. A long thin rigid body strengthens a plate more than a disk one. The residual strains around a rigid body in the plates with a disk rigid body and a cut, and in the plates with a disk hole and a thin rigid body do not arise, in general.

Визначення розподілу напружень у двох з’єднаних між собою прямокутних пластинах

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Визначення розподілу напружень у двох з’єднаних між собою прямокутних пластинах Автори: Revenko, V. Короткий огляд (реферат): Запропоновано новий аналітико-числовий метод (скінченних тіл) розв’язку плоскої задачі теорії пружності для неопуклої багатокутної пластини у вигляді з’єднаних між собою двох прямо¬кутних пластин. Уявний поділ багатокутної пластини на прямокутні пластини дозволив явно врахувати основний напружений стан, який відповідає головним векторам сил і моментів, що діють на окремих сторонах пластин. Використано точні розв’язки бігармонічного рівняння і функцію напружень подано у вигляді ряду за неортогональними функціями. Задоволення крайових умов і умов ідеального спряження отриманих прямокутних пластин зведено до пошуку мінімуму узагальненої квадратичної форми. Теоретично встановлено числовий критерій збіжності методу. Показано, що точність задоволення крайових умов і умов ідеального спряження оцінюється одним числом – мінімумом квадратичної форми.; The paper is devoted to presentation of the stress-strain state (SSS) of structurally inhomogeneous bearing structures in the form of interconnected rectangular plates. These bearing elements are widely used in construction and engineering designs. Determination of the stress state is an important scientific and practical problem. To find the SSS rectangular plates various analytical and numerical approaches have been developed. However, publications that describe a technique for solving boundary value problems for nonconvex polygon are not available. Convergence of the solution boundary-value problem for nonconvex polygonal plates by the method of Fourier series have been investigated. By the numerical calculations it was found that the computational process satisfy all boundary conditions with increasing members of the sum of Fourier series loses stability. However, the method of Fourier series gives a stable solution of the boundary value problem for a rectangular plate. The polygonal plate division on simple rectangular parts is offered. New analytical-numerical method (finite bodies) of solution of the plane problem for two interconnected rectangular plates is developed. Polygonal plate is divided rectangular plates conventionally. On the lines of division perfect contact conditions are taken into account, which provide equality of stresses, strains and displacements. Stressed state of each plate is presented as the sum of two components: the basic stress state, self-equilibrated stress state (as a series). General expression of the stress function of the basic stress state, which corresponds to the principal vector of forces and moments acting on separate sides of the plate has been built. Exact solutions of biharmonic equation are used and function self-equilibrated stress state is presented in a series of nonorthogonal functions. Components of displacement vector and the stress tensor are presented as series according to the constructed nonorthogonal functions. Determination of the coefficients row is based on the proposed method of satisfying all conditions of ideal contact and boundary conditions. For the first time the numerical convergence criterion method was established theoretically. It is shown that the accuracy of satisfaction of the boundary conditions and the conditions of perfect contact is measured by a single number – the minimum quadratic form.

Напружений стан кусково-однорідної ізотропної пластинки з коловим розрізом

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Напружений стан кусково-однорідної ізотропної пластинки з коловим розрізом Автори: Шинкарчук, Назар Володимирович; Кот, Василь Васильович; Syasky, A.; Shynkarchuk, N.; Kot, V. Короткий огляд (реферат): Розглянуто контактну задачу для нескінченної ізотропної пластинки з впаяним круглим пружним диском за наявності на лінії розмежування матеріалів зон спаю, гладкого контакту і відставання. Математичну модель задачі побудовано у вигляді системи сингулярних інтегральних рівнянь з логарифмічними ядрами. Розрахунок напруженого стану на межі поділу матеріалів проведено числово-аналітичним методом механічних квадратур і колокації.; The solution of a contact task for infinite isotropic plate with a circumferential cut and elastic isotropic disk is proposed. The plate and the disk have to be soldered between themselves on the one part of the general contour, and a through symmetric section has to be on the other parts of the contour. Under the concentrated power loading applied in the center of the disk, the edges of a section of a lamellar design are in contact partially or along the whole length. Friction forces in the contact zone of the plate and the disk – are absent. The solution of such task assumes a tension component definition on a limit of the materials section and sets the size and position of the contact zone. Boundary conditions of the problem on a site of smooth contact are chosen as normal shifts equality of planimetric points of a plate and a disk, and on an interface site they are as shifts equality. Dependencies between the components of the displacement vector and contour points of the plate and the elastic disk and contact stresses are written down in the form of integral relations with logarithmic kernels. By the substitution of these expressions in boundary condition of the problem, the system of four singular integral equations for definition of functions, through which contact forces on the contact area and the juncture have been constructed. Beside the obtained system of equations the condition of force equilibrium state of a disk has to be satisfied. We considered cases of partial problem for a homogeneous plate with a cut along the arc of a circle and absolutely hard disk. An approximate solution of a problem is realized by mechanical quadratures and collocations method. The size and the position of the contact zone are defined by a dichotomy method. The influence of relative rigidity of the disk and the size of a soldering zone on distribution of planimetric tension has been investigated for a piecewise homogeneus isotropic plate with a circumferential cutting, the edges of which are in contact partially or along all length because of the force action of loading. The results of numeric computation with full and incomplete contact of the section's edges are illustrated on schemes and table.

Термопружна поведінка безмежного термочутливого трискладового тіла за дії об’ємного джерела тепла

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Термопружна поведінка безмежного термочутливого трискладового тіла за дії об’ємного джерела тепла Автори: Горун, О.; Protsyuk, B.; Gorun, O. Короткий огляд (реферат): Запропоновано чисельно-аналітичний підхід до визначення термопружного стану безмежного трискладового тіла за дії об’ємного джерела тепла з урахуванням залежності термомеханічних характеристик від температури. Він базується на використанні перетворення Кірхгофа, узагальнених функцій, функцій Гріна нестаціонарної задачі теплопровідності для трискладового простору зі сталими характеристиками та лінійних сплайнів. Наведено результати числових досліджень температури, напружень та переміщень.; The numerical-analytical approach of determining a thermoelastic state of infinite thermosensitive (thermomechanical properties depend on temperature) threelayer body with thermal insulated and smoothly fixed cylindrical surface under the action of the dependent on axial coordinate and time heat source is presented. To find the temperature field to the initial system of three nonlinear one-dimensional thermal conductivity equations and contact conditions, Kirchhoff transformation was applied. Having assumed that coefficients of thermal conductivity are in linear dependence on temperature and coefficients of thermal diffusivity are constant within each component, the obtained problem was reduced to a single equation with generalized on the coordinate derivatives relative to the function, that within each region coincides with the corresponding Kirchhoff variable. By using Green's function of the linear non-stationary termal conductivity problem for a threelayer space, integral representation, in which the subintegral functions include the time-dependent unknown Kirchhoff variable values at the surfaces of division on the right was obtained. The approach of finding them for a case where the heat source is uniformly distributed over the volume of intermediate layer and has pulsing character change of intensity over time is illustrated. Approximating the subintegral functions with these unknown values by linear splines from the integral representation, the recurrent system of two non-linear algebraic equations for the nodal values of the Kirchhoff variable was obtained. Having solved it, expressions for the entered variables and, correspondingly, the searched temperature field were found. Since it changes only in thickness, in the considered body only radial and circular stress and axial displacement will arise. The numerical investigations were carried out for the case, where the number of pulses of heat source equals two and the materials of the half infinite components and intermediate layer are niobium and platinum, for which thermal diffusivity within the range of the studied temperatures almost does not change. The influence of thermosensitivity on distribution of temperature, stresses and displacements was illustrated and analyzed.

Чисельний розв’язок плоских динамічних задач теорії підкріплених циліндричних оболонок еліптичного перерізу при нестаціонарних навантаженнях

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Чисельний розв’язок плоских динамічних задач теорії підкріплених циліндричних оболонок еліптичного перерізу при нестаціонарних навантаженнях Автори: Кепенач, Н.П.; Meish, V.; Kepenach, N. Короткий огляд (реферат): Розглянуто плоску задачу про вимушені коливання поздовжньо підкріплених циліндричних оболонок еліптичного перерізу під дією розподіленого нестаціонарного навантаження. Наведено постановку та розроблено чисельний алгоритм розв’язування задачі. Наведено приклади розрахунку плоских задач динамічної поведінки підкріплених оболонок та проведено аналіз отриманих чисельних результатів.; In this paper, in the framework of the theory of shells and rods of Timoshenko-type, the problem of forced vibrations of longitudinal – cross stiffened cylindrical shells of elliptical cross section is considered. Numerical algorithm for solving the problem is constructed. The results of analysis of nonstationary vibrations of longitudinal - cross stiffened shells are presented. To derive the vibration equations for stiffened cylindrical shell the variation principle of stationary Hamilton – Ostrogradsky is used. After standard transformations in the variation functional, taking into account the conditions of the contact shell – cross rib, we obtained two groups of equations: 1) the wave equations of smooth cylindrical shell of the elliptical cross – section; 2) the wave equations of longitudinal rib, which is located along the – axis. The initial wave equations are supplemented by the corresponding boundary and initial conditions. The numerical algorithm for solving the initial – boundary value problems is based on the integro-interpolation method of constructing difference relations along the spatial coordinate and the explicit approximation of the time coordinate. According to the initial formulation of the problem the solution is constructed in a smooth area and is pasted on the lines of discontinuity (lines of design center of gravity of the cross- ribs on the middle surface smooth shell). Results of theoretical study of the stability conditions of obtained difference equations are presented. As a numerical example, the problem of the dynamic behavior of longitudinal – cross stiffened cylindrical shell with elliptical cross section under action of a distributed pulse loading is presented. Comparison with similar results of the dynamic behavior of stiffened cylindrical shells of circular cross section is made.

Розвиток пластичних зон у смузі з кутовими точками під дією зосередженої сили

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Розвиток пластичних зон у смузі з кутовими точками під дією зосередженої сили Автори: Валяшек, Володимир Богданович; Кривень, Василь Андрійович; Каплун, Андрій Володимирович; Boyko, A.; Valiashek, V.; Kryven, V.; Kaplun, A. Короткий огляд (реферат): Отримано аналітичний розв’язок антиплоскої пружно-пластичної задачі про розвиток пластичних шарів для ідеально пружно-пластичної смуги з кутовими точками на її межі. Знайдено довжину пластичних шарів залежно від величини зосередженої сили, прикладеної на великій відстані від вершин кутів. Визначено критичне навантаження, за якого настає пластичне руйнування смуги.; Investigations of plastic areas in the strain concentrators threshold is still the main problem of solid body mechanics and fracture mechanics. They are important because of wide introduction into engineering practice high-plastic materials with high fracture toughness in which while operating considerable plastic deformation can occur. Analytical solution of anti-plane elasto-plastic problem for the ideal elasto-plastic area with angular points on its edges was obtained. Plastic deformations are considered to be localized in the layers of zero thickness on the notch angles bisectrices. The length of plastic layers as the function of concentrated force applied in great distance from angle apexes was found. Maximum load value was found under which the layers coincide, developing from the opposite notch tips and the area loses its load resistance. The less is the angle on notch tips, the less is maximum load. When the notch angle equals zero (the notch changes into mathematical section) it is minimum and equals 78% of the critical load for smooth zone. When the angle value in notch tips approaches its maximum acceptable value 90°, under which angular points disappear and zone edges become smooth, plastic areas gradually disappear as well and stress-strained state gradually becomes homogeneous. Simple formulae for the plastic layer lengths dependence on loading according to the plastic area linear model (PALM) were reduced. Their analysis testified the high accuracy of this model. For steel 0,3X14H7B with shearing yield limit 688 mPa the PALM will provide accuracy not less than 5% until the average shearing load in the zone cross-section does not exceed 75,5 mPa. Carried out investigations consider the case of maximum possible interaction of stress concentrators – the distance between concentrators in infinitely small in comparison with their dimensions. As concentrators interaction decreases the plastic area linear model accuracy, it is reasonable to consider the obtained estimations of accuracy to be the highest and not to be decreased under weaker interactions.

Переривчасте руйнування та характерні стани тріщини

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Переривчасте руйнування та характерні стани тріщини Автори: Ліманський, Ігор Валентинович; Кравчук, Роман Васильович; Naumenko, I.; Limansky, V.; Kravchuk, R. Короткий огляд (реферат): Розроблено методику експериментального дослідження стрибкоподібного росту наскрізної тріщини в листових металах. Встановлено, що пружно-пластичне руйнування тонколистового алюмінієвого сплаву в умовах загальної текучості являє собою процес переривчастої зміни поздовжніх і поперечних розмірів порожнини тріщини. Запропонований новий підхід до опрацювання та інтерпретації даних про переривчасте руйнування зразків з центральним отвором при одновісному розтягу, що базується на аналізі діаграм зміни параметрів експерименту в часі. Розглянуто процедуру отримання мінімально необхідного набору даних, що дозволяє визначати характерні стани стрибкоподібно зростаючої тріщини. Показано, яким чином результати даної роботи можуть бути використані при оцінюванні руйнування високонавантажених деталей, що містять відносно короткі наскрізні вирізи.; The paper is devoted to the development of procedure for obtaining, processing and interpreting of the initial data on step-wise propagation of the through crack in the rectangular plate with a central opening under uniaxial tension. It is assumed that use of this procedure makes it possible to evaluate (separately) the local effects, which deal with to the crack propagation within the fracture development zone, and the effects, which deal with to the global plastic deformation of the specimen in question. The primary problems on the way to such procedure are the following: 1) Decision on configuration and dimensions of the specimen having an initial stress concentrator, which enables one to obtain the experimental diagrams with a sufficiently extended region of the step-wise growth of the crack; 2) Determination of the loading rate range that is consistent with quasi-static development of the specimen fracture process; 3) Determination of the minimally required set of initial data and their presentation, which simplifies the analysis of experimental data and, simultaneously, enhances their accuracy; 4) Determination of specific states for the crack tip region and justification of the field of possible practical use of the results. It was found that the preferred configuration of the specimen for investigation on discontinuous fracture is the rectangular plate, which undergoes fracture under conditions close to those for transverse plane strain. A circular hole with a relatively smaller diameter of 2r0 is situated in the center of the plate with a ratio of 2H0 (height) to 2W0 (width) which equals 0,1. It is shown that with velocity of the active grip which equals or is less than 0,001 mm/sec, the experimental diagrams covering sufficiently extended regions of discontinuous fracture. The analysis of the time dependences of the registered variables demonstrates that each crack step can be described using six specific conditions for its tip region. Among them there are such conditions, which can be used in solution of two basic problems that are important from the practical point of view. The paper presents the results of tests and their ways of use in the estimation of fracture of highly loaded components with relatively short through cracks.

Розсіяне і локалізоване втомне пошкодження металів і сплавів

Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT

Назва: Розсіяне і локалізоване втомне пошкодження металів і сплавів Автори: Хамаза, Л.; Troshchenko, V.; Khamaza, L. Короткий огляд (реферат): Проаналізовано основні закономірності розсіяного і локалізованого втомного пошкодження металів і сплавів. Запропоновано та обґрунтовано методи визначення умов переходу від розсіяного до локалізованого втомного пошкодження, засновані на аналізі закономірностей розповсюдження «коротких» і «довгих» тріщин. Із використанням розроблених методів визначено розміри тріщин і кількість циклів навантаження, що відповідають переходу від розсіяного до локалізованого втомного пошкодження вуглецевих, легованих і аустенітних сталей та алюмінієвого сплаву з урахуванням рівня напружень і властивостей досліджених матеріалів.; The main regularities of nonlocalized and localized damage in metals and alloys are analyzed. Based on the analysis of the regularities of «short» and «long» crack propagation, the methods for determining the conditions for the transition from nonlocalized to localized fatigue damage are proposed and justified. By the «conditions for the transition» are mainly meant the crack sizes corresponding to the main crack initiation and the number of load cycles to this crack initiation. The first of the methods is based on the analysis of the kinetics of the growth of short fatigue cracks evaluated from either the crack-size or the crack growth rate dependence on the number of load cycles. In the transition from nonlocalized to localized fatigue damage at stresses above the fatigue limit, the form and parameters of the equations describing the crack size and the crack growth rate dependences on the number of load cycles are changed. The second method is based on the analysis of the kinetics of variation in the short crack propagation rate depending on the stress intensity factor. The stress intensity factor range and its corresponding crack size at which the SIF begins to change at an increasing rate is taken as the condition for the transition from nonlocalized to localized fatigue damage. Using the developed methods, the crack sizes and the numbers of load cycles corresponding to the transition from nonlocalized to localized fatigue damage in carbon, alloyed and austenitic steels and in an aluminum alloy are determined by considering the stress level and the properties of the materials under investigation. It is shown that the fatigue crack sizes corresponding to the transition from nonlocalized to localized fatigue damage at stresses above the fatigue limit and found with both the first and the second methods, decrease with increasing stresses, always remaining lower than the crack size at the fatigue limit. For the metals and alloys under investigation, the fatigue crack values corresponding to the transition from nonlocalized to localized fatigue damage in the region of high-cycle fatigue (105–107 cycles) vary in the range from 0,01 to 0,74 mm. In this case, the fatigue crack value corresponding to the transition from nonlocalized to localized fatigue damage is 0,07 to 0,02 mm for carbon and alloy steels, 0,2 to 0,74 mm for ductile austenitic steels, and 0,155 mm for an aluminum alloy. The ratio of the number of cycles to main crack initiation to the number of cycles to fracture increases with increasing number of cycles to fracture. The value of this ratio for the materials under investigation in the region of high-cycle fatigue varies within the range of 0,3 to 0,85.

Моделювання просторово-поляризаційних параметрів та вплив неоднорідностей на спектральні характеристики широкосмугових фільтрів

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Моделювання просторово-поляризаційних параметрів та вплив неоднорідностей на спектральні характеристики широкосмугових фільтрів Автори: Міца, О.; Petsko, V.; Mitsa, O. Короткий огляд (реферат): На даний час не вирішеною залишається проблема модельного представлення неоднорідностей в частково неоднорідних плівках при неперервній зміні показника заломлення на межах розділу. В роботі наведено узагальнені зміни параметрів спектрів пропускання багатошарових інтерференційних структур (БІС) широкосмугових оптичних фільтрів залежно від поляризації та кута падіння паралельних потоків випромінювання відносно нормалі до їх поверхні. Розроблено модель та досліджено вплив перехідної області з неоднорідним розподілом показника заломлення на спектральні характеристики широкосмугових фільтрів залежно від кута.; At present time there are still unsolved the problem of model representation of heterogeneity in slightly inhomogeneous films with continuous change of the refractive index at the interfaces. There are studies in frame of inhomogeneous layered model which does not reflect the angular and polarization dependences of the spectral characteristics of broadband filters. In this work generalized change of parameters of multilayer interference structures were obtained from the analysis of light transmission spectra. The angular and polarization dependences of transmission of multilayer interference structures (broadband interference filters, BIS) with inhomogeneities on interfaces have been investigated. There were shown changes in the parameters of transmission spectra are depending on polarization and angle of incidence parallel beams of radiation relative to the normal to the surface. The effect of the working wavelength change on the spectral characteristics of broadband optical filters was investigated. For calculation available working wavelength at 480, 630, 750, 1000 and 3000 nm are used. In the submitted paper the inhomogeneous model of the refractive index profile was developed, which includes transition region in high refractive index layer on interfaces. The spectral characteristics of broadband filters and its dependence on the incident angle and polarization of light, influence of transition layer on the interfaces between layers have been investigated. The basic parameters which are influenced on changing of transmission spectra of multilayer interference structures were found. The influence of operating wavelength changes on the spectral characteristics of broadband optical filters with the transition regions was investigated. The results are particularly relevant for determining the effectiveness of the use of convergence or divergence of the radiation beams in optical systems with such filters. The features of the spectral characteristics of the slightly inhomogeneous films with different types of refractive index distribution on interfaces and mathematical modeling can broaden the applicability of non-crystalline films during manufacturing of BIS.

Математична модель визначення температурного поля при відновленні деталей циліндричної форми

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Математична модель визначення температурного поля при відновленні деталей циліндричної форми Автори: Korol, O. Короткий огляд (реферат): Розроблено математичну модель для визначення температурного поля в області деталі перед заливанням розплавленого рідкого металу в створений технологічний тигель залежно від питомої потужності теплових джерел нагрівання, коли температура на поверхні деталі перевищує температуру Кюрі. Температурне поле створюється в області деталі з метою зменшення градієнта температури після заливання розплавленого металу в створений технологічний тигель, та з метою покращення дифузії розплавленого металу в матеріал деталі. За допомогою розробленої математичної моделі проведено дослідження залежності температури від частоти і сили струму в індукторі та тривалості нагрівання.; The increase of durability and reliability of parts and operating members of machines and mechanisms is one of the most important issues for various sectors of the economy of Ukraine. In order to improve the parts wear resistance during operation, their working surfaces are strengthened by various surfacing methods. Available surfacing processes of worn working cylindrical bodies, induction ones in particular, possess some disadvantages: relatively low productivity, large energy consuming and uneven thickness of the surfacing metal. To improve these characteristics, theoretical foundations of improving welding technology and increasing of its energy efficiency should be developed Mathematical model of creation the temperature field for the case, when the temperature within the entire region of worn parts exceeds the Curie temperature, was built. Temperature is created in a part to reduce the temperature gradient after pouring of the molten metal in the created crucible in order to increase the wheel and to improve the diffusion of the molten metal in the material of a part. The temperature in the part is described by the differential equation as Investigation of the temperature field in the part during the process the obtaining of temperature 1450°C on the rim of the part at different heating times and different frequencies, has been carried out. It was found that for the development of the recuperation technology of worn working surfaces of cylindrical shape bodies it is necessary to heat its prepared end area up to 1300–1450°C to prepare the crucible for pouring in it, the molten metal and cooling of base metal with cast metal in the crucible being followed. At temperature 1450–1600°C both the filled liquid metal and prepared on the border between them the base metal being in the liquid state and in the amount of liquid metal and austenite, that is, conditions for their mutual mixing and diffusion will be created to promote their real joining.

Обчислювальні методи для оцінювання параметрів у багатофакторній регресії

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Обчислювальні методи для оцінювання параметрів у багатофакторній регресії Автори: Дудкін, Дмитро Павлович; Nedaskovskiy, M.; Dudkin, D. Короткий огляд (реферат): Регресійний аналіз є основним статистичним методом побудови математичних моделей об’єктів або явищ за експериментальними даними. Визначення невідомих параметрів регресії зводиться до розв’язування систем лінійних рівнянь. У зв'язку з різноманітністю й специфікою обчислюваних матриць, свої особливості мають і відповідні методи розв’язування систем лінійних алгебраїчних рівнянь (СЛАР). У роботі запропоновано чисельні методи для розв’язування однієї з важливих задач регресійного аналізу. Проведено оцінювання складності методу та аналіз похибок заокруглення.; Regression anlysis is the powerful method of modern statistics and can be applied in various areas. It is a basic tool for development of mathematical model basing on experimental information. Many techniques for carrying out regression analysis have been developed. Available methods such as linear regression and ordinary least squares regression are parametric, in that the regression function is defined in terms of a finite number of unknown parameters that are estimated from the data. The performance of regression analysis methods in practice depends on the form of the data generating process, and how it is related with the regression approach being used. Since the true form of the data-generating process is generally not known, regression analysis often depends to some extent on making assumptions about this process to some extent. These assumptions are sometimes testable if a sufficient quantity of data is available. Determining of unknown coefficients in multiple linear regression is provided by solving of simultaneous equations and therefore it is convenient to use matrix models for it. Taking into account variety and specifics of calculated matrices, appropriate methods of simultaneous equations solving possess their own unique features. Programs developed for such tasks are not typical in standard computer software and are specially made for a specific problem. There are several important problems which occur during development of numeric methods for simultaneous equations, called calculation errors. They are caused by rounding which takes place at any arythmetic operation on a computer, inaccuracy of input information about system, and related problems of memory saving and reducing of necessary number of operations. There are many effective methods of solving simultaneous equations with numerical elements. Such methods require different approaches and algorithms. This paper proposes numerical methods for solving one of the important problems of regression analysis. Estimation of the method complexity and approximation errors have also been executed.

Вплив комбінованого опромінення на рослини закритого грунту

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Вплив комбінованого опромінення на рослини закритого грунту Автори: Gnatovych, M. I. Короткий огляд (реферат): Представлено результати досліджень умов опромінення рослин у закритому ґрунті, проведено аналіз джерел світла з урахуванням спектра випромінювання та його впливу на світлокультуру, наведено спектри випромінювання використаних пристроїв, підібрано енергоощадні опромінювачі. Проведено вимірювання параметрів росту і розвитку рослини та наведені їх порівняльні характеристики за різних умов опромінення. Розраховано енерговитрати кожного опромінювального пристрою (ОП). Показано, що комбінований опромінювальний пристрій при рівні опромінення 3 клк забезпечує кращі показники параметрів росту та розвитку рослин, але при цьому його споживання електроенергії на 26% менше.; The research results of plants irradiation conditions in the indoor ground are presented. The analysis of the light sources taking into account the irradiation spectrum and its influence on the lightculture has been carried out. The energy-saving irradiators were chosen and the irradiation spectrums of used devices have been presented. The «Flora» – type mini-greenhouses were chosen for the experiments. Two types of irradiated devices were used. They were formed from the compact luminescent lamps of Оsram Duluxstar 18W – type and red and blue LED strip lights of SMD 3528 – type. LED strip lights were used as side lighting because the possibility to use the energy-saving and semi-conductors light sources has broadened the possibilities of their application in the lightculture and the effect of their irradiation on plants growth in the indoor ground is actual.Two levels of irradiation were provided: 3000 lux and 5200 lux. The seeds of Extrosa lettuce cultivar and the seeds of Claudio F1 pepper cultivar were grown. The measuring of plants growth was held, green and dried mass of overground part and leaves, the growth index in particular, the area of leaf surface, the pure photosynthesis efficiency and the pigmental composition (chlorophyll a, chlorophyll b and basic carotenoids) under 16-hour light regime and constant temperature of the environment. The comparative characteristics of different irradiating conditions are presented. The light regime is caused by the plants growth due to the photosynthesis processes. It was determined that the net photosynthesis efficiency and the pigmental composition in the leaves of Claudio F1 pepper cultivar under the combined compact luminescent lamps and LED strip lights irradiation has increased by 45%, which makes possible to recommend such type of irradiators for growing of this culture seedlings. The energy consumption of every irradiated device has been calculated. It was shown that combined irradiated devices with the irradiation level of 3000 lux provide better growth parameters or the same as the irradiated devices with the compact luminescent lamps, but the consummation of electric energy is by 26% less. Taking into account all mentioned above it is reasonable to use combined luminescent lamps.

Інклюзивне бібліотечне обслуговування користувачів з особливими потребами та формування мультимедійних бібліотечних фондів із урахуванням нозологій

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Інклюзивне бібліотечне обслуговування користувачів з особливими потребами та формування мультимедійних бібліотечних фондів із урахуванням нозологій Автори: Пасічник, Володимир Володимирович; Кунанець, Наталія Едуардівна; Демчук, А.; Малиновський, О.; Ржеуський, Антоній Валентинович; Kunanets, N.; Pasichnyk, V.; Kut, V.; Demchuk, A.; Malynovskyi, O.; Rzheuskyi, A. Короткий огляд (реферат): Обґрунтовано принципи побудови інформаційних технологій на основі методів математичного програмування для вирішення проблеми вибору програмної платформи системи дистанційного бібліотечного обслуговування осіб з особливими потребами, базуючись на розподілі ваг альтернативних платформ. Cформульовано концептуальні засади розвитку бібліотечних технологій для осіб з особливими потребами, що базуються на застосуванні сучасних мультимедійних інформаційних технологій та методології створення консолідованого інформаційного ресурсу, орієнтованого на обслуговування таких користувачів. Окреслено роль електронних бібліотек, зорієнтованих на обслуговування осіб з вадами здоров’я, як елементів системи соціальних комунікацій.; The principles of construction of information technology on the basis of mathematical programming methods for solving the problem of choosing the software platform of the remote library services for people with disabilities basing on the distribution of weights of alternative platforms have been analysed. The concept of the use of benchmarking tools for the research of libraries was developed. The conceptual foundations of library technologies for people with disabilities, which are based on the use of modern multimedia information technology and creation methodology of consolidated informational resource, which is designed to serve for users with special needs were formulated. The multimedia information resource of means, methods and forms of service for users with special needs in libraries is consolidated systematically and comprehensively. The role of digital libraries, which are service-oriented for individuals with disabilities, as part of social communication has been stressed. The integrated study of the service processes for users with special needs is implemented and a verbal model of multimedia information and library services in this category of users is formed. The conceptual basis of the creation of a multimedia library and information service for users with special needs is formulated. System analysis as an integrated system whose properties are determined by the gross properties of its individual elements or subsystems, has been presented as well as the characteristics of its structure, system-specific, integrative connections. The technology of multimedia library and information services for people with special needs is proposed, which allows to make differentiated providing of library and information services for users and to improve the available forms of service in all libraries on the basis of real inclusion of people with disabilities in an active social life (inclusion).

Дослідження електричних параметрів світлодіодних джерел світла

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Дослідження електричних параметрів світлодіодних джерел світла Автори: Медвідь, Володимир Романович; Пісьціо, Вадим Петрович; Трембач, Ростислав Богданович; Belyakova, I.; Medvid, V.; Piscio, V.; Trembach, R. Короткий огляд (реферат): Розглянуто використання світлодіодних лінійних ламп та світлодіодних прожекторів в освітлювальних пристроях. Наведено електричні та світлові параметри світлодіодних пристроїв, відзначено їх основні переваги в порівнянні з люмінесцентними та галогенними джерелами випромінювання. Проаналізовано сучасні схеми живлення світлодіодних джерел випромінювання: лінійні та імпульсні перетворювачі (драйвери), виконані на дискретних напівпровідникових елементах, включаючи спеціалізовані інтегральні схеми. Відзначено їх основні переваги та недоліки, визначено області застосування. Проведено дослідження електричних параметрів світлодіодних джерел випромінювання для різних схем живлення. Проаналізовано форму напруги та струму при різних значеннях напруги джерела живлення. Визначено значення параметрів, що характеризують якість споживаної енергії, серед яких величина cosц, коефіцієнт гармонік та величина відносної амплітуди третьої гармоніки струму світлодіодного пристрою.; The using of linear LED lamps and LED spotlights in lighting devices has been consided. In the article electrical and lighting settings for led devices are presented. Their main advantages in comparison with a luminescent and halogen light sources has been provided. Analysis of modern schemes of power supply LED radiation sources: linear and pulse converters (drivers), made on discrete semiconductor elements, including application-specific integrated circuits has been carried out .Their main advantages and disadvantages are described, areas of application are identified. It was shown, that pulsed drivers allow to take advantage of energy saving, which are provided by LED technology, because their efficiency is 98%, they do not need additional means of cooling, and power consumed by the lamp equals power used by LEDs. Research of electric parameters of LED sources of radiation for various schemes of power has been conducted. The form of voltage and current for different values of the supply voltage has been analyzed. The values of the parameters characterizing the quality of the consumed energy, among which the value of PF, harmonic content and value of the relative amplitude of the third harmonic current LED product has been found. It is shown that for LED light sources diodes, which are connected with the scheme of linear driver, the dependence of the relative amplitude of the third harmonic, the harmonic distortion and PF on the supply voltage changes are similar, and their value falls with the increase of the supply voltage. At the nominal voltage of power source value of the coefficient of harmonics for linear LED lamp does not exceed 0.5, PF – 0.6, and for floodlight power 4 W the same options are 0.3 and 0.4, respectively. It is also shown, that for the LED light sources with pulse voltage stabilizer values PF practically are not changed with the increasing of voltage, the relative amplitude of the third harmonic and harmonic content being increased (harmonics factor reaches a value of 0.9, and PF value – 1.0). Harmonic coefficients for LED radiation sources are within specified specifications on the quality of the consumed electrical energy.

Методика вимірювання електричних властивостей монокристалів n-ge при високих одновісних тисках

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Методика вимірювання електричних властивостей монокристалів n-ge при високих одновісних тисках Автори: Назарчук, П.; Бурбан, Олег Васильович; Лопухович, В.; Nazarchuk, P.; Burban, O.; Lopuhovych, V. Короткий огляд (реферат): На основі теорії опору матеріалів для різних кристалографічних напрямків розраховано залежність критичної механічної напруги від площі поперечного перерізу зразків n-Ge, що використовуються при дослідженнях деформаційних ефектів при високих одновісних тисках. Визначено оптимальні параметри форми даних зразків. Оцінено вплив геометричних розмірів зразків на точність вимірювання питомої електропровідності монокристалів n-Ge для монокристалів із низьким, середнім та високим рівнем легування.; Based on the theory of strength of materials dependence of the critical mechanical stress on the cross-section and shape of samples n-Ge, which used in research of deformation effects under high uniaxial pressures are obtained. The analytical expressions for the first critical mechanical stress for n-Ge samples for measurement of piezoresistance, using the solution of the problem for the Euler for elastically deformed rod, are obtained. The critical stress for the case of rigidly fixed ends of rod is calculated. The dependences of the critical stress on the cross-section of sample for rectangular parallelepiped form and dumbbell form of sample are obtained. We considered the cases of uniaxial pressure in crystallographic directions [100], [110] and [111]. Take into account dependences of critical mechanical stress on the cross-section of samples for different shapes and parameters measurement setup for study deformation effects the optimal size and shape for these samples are determinate. To achieve maximum stability samples, the minimal permissible length of the sample and the maximum value of the cross-section are defined. The minimal length of the investigated samples was determined because of specificity of samples preparation and parameters of measurement setup. So for dumbbell form of sample allowable length is equal to 3 mm, and rectangular parallelepiped form - 4 mm. The maximum allowable dimensions of cross-sectional of the sample is dependent on the maximum pressure force that can develop measuring setup for get some pressure . In this case, defined dimensions of cross-section of samples to achieve a pressure P=2·109 Pa. The question of the influence of low-current electrodes on the measured value of conductivity in the case of a weak magnetic field are discussed. The effect of geometrical dimensions of samples for precision measurement of conductivity of single crystals of n-Ge with low, medium and high levels of doping are estimated.

Застосування активованого композиційного в'яжучого при виробництві бетонів

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Застосування активованого композиційного в'яжучого при виробництві бетонів Автори: Зубченко, Н.; Кровяков, Сергій Олексійович; Barabash, I.; Zubchenko, N.; Kroviakov, S. Короткий огляд (реферат): Проаналізовано властивості бетонів на активованих композиційних в’яжучих. Проведено планований експеримент, в якому варіювалася кількість композиційного цементу, частка мікрокремнезему у в'яжучому, частка введеного у в'яжуче меленого гранульованого шлаку і температура витримки при тепло-вологій обробці бетону. Досліджено бетони, виготовлені на активованому цементі та за традиційною технологією. Показано, що бетони на композиційному в’яжучому при застосуванні мікрокремнезему мають високу міцність вже в ранні терміни твердіння. При застосуванні механоактивації в'яжучого морозостійкість бетонів підвищується на 50 циклів, міцність у 3-денному віці підвищується на 4...8 МПа, а у 28-денному – на 4...6 МПа. Встановлено, що склади в’яжучого зі вмістом шлаку 60% і мікрокремнезему 10% дозволяють отримувати бетони, які за міцністю й морозостійкістю не поступаються бетонам на чистоклінкерному портландцементі.; The purpose of this work is to obtain energy and resource-efficient composite cements and concretes based on them using technogenic waste and mechanical activation. The properties of concrete on the mechanically activated composite cements have been investigated. 4 factorial experiment was held in which the amount of binder (300–500 kg/m3), the proportion of microsilica in the binder (0–10%), the binder proportion of the ground granulated slag (0–60%), the temperature of isothermal holding during the heat treatment of concrete (20–80C) varied. All blends had the same mobility. Concretes produced on activated cement and on the traditional technology were investigated. Activation was carried out in a high-speed Tribo mechanical activator. The duration of activation was 60 seconds. It is shown that through the use of composite binding concrete with high strength at an early age can be obtained. Mechanical activation of the binder increases the strength of concrete in 3 days of age at 4...8 MPa, in 28 day of age at 4...6 MPa. Activation increases the strength of the concrete by reducing the amount of water and accelerate the chemical reactions. Introduction of 10% microsilica in the composite binder increases the strength of concrete at 5...8 MPa. The heat treatment increases the strength of concrete at early ages. The effective temperature of exposure is 50°C treatment. At age 28 days the thermal treatment does not affect the strength. Energy and resource-efficient composite cements were obtained. When used with a binder content of 60% slag and 10% microsilica can be obtained the concrete, strength and frost-resistance of which are not worse than that on pure Portland cement. The amount of cement has the greatest influence on the frost resistance of concrete. While using mechanical activation binder concrete frost resistance is increased in 50 cycles. The optimal compositions of concrete on the activated composite binders were detrmined. These binders significantly improve the efficiency of waste in metallurgical industry.

Вплив експлуатаційних середовищ на поширення поверхневих корозійно-втомних тріщин в елементах конструкцій сільськогосподарських машин

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Вплив експлуатаційних середовищ на поширення поверхневих корозійно-втомних тріщин в елементах конструкцій сільськогосподарських машин Автори: Цьонь, Олег Петрович; Довбуш, Тарас Анатолійович; Popovich, P.; Tson, O.; Dovbush, T. Короткий огляд (реферат): Аналізуючи зломи деталей с/г техніки встановлено, що причиною багатьох руйнувань є дефекти корозійних пітингів при їхньому збільшенні й перетворенні у поверхневі корозійні тріщини. На базі енергетичних підходів, а також відомих з літературних джерел існуючих результатів математичного опису електрохімічних реакцій і окремих положень механіки руйнування вперше запропоновано розрахункову модель для визначення залишкового ресурсу найбільш навантажених елементів несучих систем сільськогосподарських машин з поверхневими тріщинами при сумісній дії циклічних навантажень і експлуатаційних корозійно-агресивних середовищ. Для даного випадку отримано сукупність математичних співвідношень: нелінійне диференціальне рівняння в часткових похідних, початкові й кінцеві умови для визначення залишкового ресурсу навантажених елементів сільськогосподарської техніки.; Assembled steel sections of agricultural machines operate in the conditions of severe corrosion medium. While fertilizing the chemical dust deposits on the structural element surfaces, which, being connected with moisture, creates aggressive medium and results in the sufficient corrosion fracture. While studying the parts wrecking of the agricultural machinery it was found, that the reasons of most fractures are the defects of corrosion pittings, which being increased further transform into surface corrosion cracks. Basing on the power approaches and available literature on the results of the mathematic description of the electrochemical reactions and some fracture mechanics principles the design model for determination of the residual operating life of the mostly loaded elements of the carrier systems of surface cracked agricultural machines under combined action of loadings and operation corrosion-aggressive medium, has been developed for the first time. The complex of mathematic relations for this case was obtained: non-linear differential equation in partial derivatives, initial and final conditions for finding the residual operating life of loaded elements of agricultural machinery, efficient method of the approximate solution being proposed here for the first time from the point of view of the applied mathematics complex task. Realization of this mathematic model was confirmed while analyzing the task of finding the residual operating life of the plate made of machine 17Г1С steel, weakened by the surface crack of semi-eliptic shape, which is under cyclic loadings and placed in the 3% solution of NaCl. It was shown, that unsufficient increase of the initial size of the crack decreases greatly the period of pre-critical growth of the corrosion fatigue crack (residual operating life of the agricultural machine element). Application of the developed model was testified by the examples of tasks with finding the residual operating life of structure elements of thin-walled elements cross-sections of the surface-cracked assembled sections.

Вплив умов базування на точність деталей, оброблених деформуючим протягуванням

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Вплив умов базування на точність деталей, оброблених деформуючим протягуванням Автори: Nemirovsky, Ya. Короткий огляд (реферат): Розглянуто науково-технічні питання зі впливу умов базування на точність виробів, оброблених деформуючим протягуванням та з розроблення технологічних методів її забезпечення. Проаналізовано умови базування заготовок за різними схемами протягування. Розглянуто варіанти базування заготовок із використанням торців та зовнішньої або внутрішньої поверхні заготовки. Проведено експериментальні дослідження точності оброблених деталей. Вивчено вплив різних умов базування на них. Показано вплив схеми протягування на умови базування. Розроблено нові способи протягування, які дозволяють знизити геометричні похибки деформування за різними схемами. Описано конструктивні елементи деформуючих протяжок. які покращують базування деталей. Розглянуто умови базування з боку зовнішньої поверхні деталі, встановлено раціональні випадки їх використання. Систематизовано основні види базування при деформуючому протягуванні. Наведено рекомендації для вибору раціональних технологічних варіантів базування деталей при пластичному деформуванні їх отворів.; The scientific and technical questions of influence of basing conditions on the parts precision treated by the deforming broaching and technological methods of their providing are presented in the article. Available methods of workpiece basing are analysed. The basing conditions of semi-finished product in the case of different broaching scheme: compression stretching, with limiting of axial deforming are analyzed. The versions basing of semi-finished product with using of butt-ends and external or internal surfaces are studied. The experimental investigations of treated parts precision in the case of different conditions of basing are described. The influence of new basing conditions are investigated. New methods of broaching are developed: with change of the basing end, with the prior preparation of the basing end, the deforming according of stretching and compression schemes in the case of basing on two ends which allow to reduce geometrical errors in case of deforming under different scheme of broaching are created. The constructional elements of broaching deforming which improve the parts basing are described. The conditions of basing from the external surface under treatment by deforming broaching of parts with the final wall thickness made of semi-btittle materials, cost iron in particular, are presented. Reasonable cases of their application are determined.

Дослідження особливостей електродугового наплавлення під флюсом стрічковими електродами різного поперечного перерізу

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Дослідження особливостей електродугового наплавлення під флюсом стрічковими електродами різного поперечного перерізу Автори: Татарин, Богдан Павлович; Підгурський, Микола Іванович; Мариненко, Сергій Юрійович; Mastenko, V.; Tataryn, B.; Pidgurskyi, M.; Marynenko, S. Короткий огляд (реферат): Досліджено вплив електродугового наплавлення стрічковими електродами різного поперечного перерізу (різної товщини і ширини) під флюсом різних марок на характер зміни продуктивності процесу наплавлення, відносної маси шлаку при наплавленні, долі участі основного металу в наплавленому і коефіцієнта стійкості (стабільності) процесу наплавлення за струмом та на витрати флюсу, як одного з основних технологічних параметрів процесу наплавлення під флюсом.; In this article there was investigated the effect of electric tape surfacing using tape electrodes of different cross-section (different thickness and width) under flux of different marks on the variation of surfacing process performance, surfacing rate, the relative weight of the slag during surfacing, the share of the base metal in the weld and the coefficient of resistance (stability) of surfacing process using current, as well as on the flux consumption as one of the main technological parameters of the surfacing process under flux. While conducting the research process of electric arc surfacing using tape electrode with thickness of 0,5 and 0,7 mm and width from 20 to 200 mm under flux mark OF-10 and FC-18 the authors found that the increasing of type cross-section was followed by the increase of surfacing productivity and the slight decrease of surfacing rate. At the same time, there was observed some difference in the intensity of productivity increase and the surfacing rate decrease, depending on the mark of flux and the thickness of tape electrode. This is mainly due to a great share of heat released into the electrode gap on the melting of tape electrodes with large cross-section, which ensures high productivity of surfacing process under flux of OF-10 and FC-18 marks on the whole diapason of used width of electrodes, thus the surfacing productivity using the tape with the thickness of 0,7 mm is higher for 8,5–35% than the surfacing productivity using the tape with thickness of 0.5 mm. Meanwhile, at the lower tape width the difference is 32–35%, and for the maximum width – 8,5–13,5%. At the same time, while using the tape electrode with the width of 20–100 mm and the same thickness, the surfacing process productivity remains almost the same regardless of the mark of flux, and the increase of the width to 200 mm provides for the difference increase by 10–12%. The surfacing rate decreases with the increase of electrode tape width, regardless of its thickness and mark of flux; meanwhile, this regularity is observed when applying the tape with a width of 140 mm, and the further increase of its width to 200 mm does not change the value of the surfacing rate.

Технологічні особливості формування силіцидного покриття на карбіді кремнію та дисиліциді молібдену

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Технологічні особливості формування силіцидного покриття на карбіді кремнію та дисиліциді молібдену Автори: Бочар, Ігор Йосипович; Kovbashyn, V.; Bochar, I. Короткий огляд (реферат): Описано процес силіціювання карбідокремнієвої та дисиліцид молібденової кераміки. Подальше підвищення робочих температур і жорсткіші умови експлуатації нагрівачів вимагають покращення їх фізико-механічних і хімічних властивостей. Одним із напрямів підвищення характеристик електронагрівачів є вдосконалення технології. Встановлено, що насичення кремнієм дозволяє зменшити у понад двічі вміст у неметалевих матеріалах диоксиду кремнію. Силіціювання карбідокремнієвої та дисиліцид молібденової кераміки зменшує у них вміст шкідливих домішок і тим самим покращує їх експлуатаційні характеристики.; The process of carbide silicon and disilicide molybdenum ceramics saturation is described in the article. The subsequent increase of operating temperatures and more severe conditions of heaters operation require the improvement of their physical-mechanical and chemical properties. One of the directions of improving the electric heaters characteristics is the improvement of technology. It was found that the silicon saturation can reduce more than twice the content of non-metallic materials of silicon dioxide. The saturation of silicon, carbide silicon and disilicide of molybdenum ceramics reduces the content of harmful admixtures and thereby improves their performance. The main disadvantage of the silicon carbide and disilicide molybdenum products is their low resistance to high temperature oxidization. To our mind, the promissing method is a method of combination of admixtures in different compounds under chemical-thermal treatment. Thus, the process of silicon-carbide and disilicide molybdenum based non-metal materials saturation with the purpose of disilicide molybdenum recovering, which makes worse the operating parameters of heaters, has been investigated in the paper. Studying of the influence of exposure time on the rate of the silicon saturation of non-metallic materials testified that with the increase of saturation duration from 2 to 12 hours the specific gain of silicon carbide specimens sharply increases, while in the molybdenum disilicide specimens only a slight increase is observed. The saturation of silicon carbide and molybdenum disilicide during more than 12 hours leads to sintering of mixtures, which greatly complicates the removal of specimens. X-ray analysis of silicon carbide and molybdenum disilicide saturation showed that the amount of silicon dioxide in non-metallic materials is reduced by more than 50%. Thus, we consider the diffusive saturation to be the effective way to remove silicon dioxide from the silicon carbide and molybdenum disilicide.

Вплив високомодульних силікатів на корозійно-електрохімічні властивості сталі 20 у водогінній воді

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Вплив високомодульних силікатів на корозійно-електрохімічні властивості сталі 20 у водогінній воді Автори: Маглатюк, Л.; Хабурський, Я.; Купович, Рома Богданівна; Slobodyan, Z.; Mahlatiuk, L.; Khabursky, Ya.; Kupovych, R. Короткий огляд (реферат): Вирішення проблеми зменшення запасів прісної води в Україні може бути досягнуте шляхом переведення систем теплообміну промислових підприємств на замкнений цикл. Однак при цьому різко інтенсифікуються корозія, солевідкладення, корозійно-механічне руйнування та ін. Гальмування цих процесів успішно досягається шляхом застосування інгібіторних технологій. Виходячи з міркувань екологічної безпеки, найдоцільніше використовувати інгібітори з природних матеріалів або нетоксичні неорганічні інгібітори, наприклад, силікати. У роботі показано, що залежно від концентрації високомодульний силікат по-різному впливає на швидкість корозії сталі 20 та її електрохімічні характеристики у водогінній воді. Гравіметричними дослідженнями встановлено, що за низьких концентрацій до 10-3 М інгібітор незначно гальмує процес корозії: коефіцієнт гальмування γ = 1,1…1,64. Подальше підвищення вмісту силікату суттєво зменшує швидкість корозії (γ = 13,1…18,7; Z = 92…95%). Залежність ступеня захисту сталі Z від логарифму концентрації має S – подібний характер. Силікат за низьких концентрацій зміщує компромісний потенціал у бік більш від’ємних значень на 14…68 мВ, за високих – у бік менш негативних значень на 240 мВ. Однак струми корозії при концентрації силікату до 10-3 М включно є навіть дещо вищими, ніж за його відсутності, що не узгоджується із масометрично визначеними швидкостями корозії, але останні задовільно корелюють із величинами граничних дифузійних струмів. За вищих концентрацій силікат виступає як інгібітор змішаної дії, адсорбція якого на поверхні сталі задовільно описується S – подібною ізотермою Ленгмюра.; Catastrophic decrease of fresh water sets a task to its industrial users to save water. This problem can be solved by moving the cooling system to a closed cycle type. However, in this case the processes of corrosion, scaling, corrosion-mechanical fracture and other become more intensive. Retardation of these processes are successfully achieved by the use of inhibitor technologics. Owing to a special attention to the environmental state the use of inhibitors from the natural materials and environment friendly inorganic inhibitors, e.g. high-module silicate is desirable. It was established that depending on the concentration the high-module silicate influences differently corrosion rate of of steel 20 and its electrochemical properties in tap water. At low concentrations (up to 10-3M) the inhibitor insignificantly retards corrosion rate, shifting the potential to the negative side. Further increase in the silicate concentration shifts the potential to the positive side direction by 240 mV, thus retarding corrosion rate by 92...95%. The dependence of the degree of steel protection on the logarithmic concentration of the inhibitor is of the S-shaped type and its adsorption on the steel surface corresponds to the S-shaped Langmuir isotherm. Corrosion currents at silicate concentration up to 10-3M are more higher, than in it’s absence such results don’t agree with mass corrosion rates, but later are in the good correlation with limiting diffusion currents values. Silicate at more higher concentrations (>10-3M) is the inhibitor of mixed action, retarding both electrode reactions. Obtained results make it possible to use high-module silicate as a component of «green inhibitors» composition.

Технологія нанесення захисних покриттів на основі оцінок характеристик структур епоксикомпозитів

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Технологія нанесення захисних покриттів на основі оцінок характеристик структур епоксикомпозитів Автори: Добротвор, Ігор Григорович; Митник, Микола Мирославович; Яструбчак, Оксана Богданівна; Stuhlayk, P.; Dobrotvor, I.; Mytnyk, M.; Jastrubczak, O. Короткий огляд (реферат): Ступінь зшивання у зовнішніх поверхневих шарах суттєво впливає на адгезійну та когезійну міцність епоксидних композитних матеріалів і визначає їх фізико-механічні властивості, а значить і експлуатаційні властивості. Окреслені межі таких шарів навколо частинки дисперсного наповнювача є нечітким (розмитим) об’єктом, а метричні параметри є нечіткими числами. Тому перспективою є розроблення нових методів досліджень структури матриці навколо наповнювача на основі світлової мікроскопії з подальшим опрацюванням отриманих зображень із використанням програмного забезпечення. Запропоновані в роботі методи досліджень і технологія формування можуть бути використані для матеріалів із наповнювачами різної фізичної природи й товщини покриття. На основі досліджень метричних характеристик цифрових зображень зовнішніх поверхневих шарів у тонких плівках епоксидних композитів з дисперсними наповнювачами та використанням теорії нечітких множин розроблено технологічну схему нанесення захисного покриття вузлів обладнання.; Primary concern in the formation of epoxy composites is to provide optimal conditions for physical-chemical interactions at the interface «oligomer-filler». Between the phase layers formed around the dispersed filler particles or having physical and mechanical properties significantly different from those of other regions of the composite material formed during curing. Growth rate of interphase layers strongly depends on the nature of the filler, its dispersion, the content of epoxy composites, the distribution of matrix material, physical and mechanical properties that can also be changed during curing. Thus, the geometric parameters of interphase layers, their interpenetration and interaction with the filler cause significant changes in the mechanical properties of epoxy composites, instantaneous modulus CM during curing period in paticular. The method of external imaging of surface layers using mathematical imaging and defining the limits of spatial clusters in the presence of dispersed filler particles. Limits of the external surface layers around the dispersed filler particles of the blurry object and its metric parameters are not exact numbers. That is why the prospect is to develop new methods for studying the structure of matrix around the filler basing on light microscopy with the subsequent processing of images using software. The proposed methods of research and technology of forming can be used for materials with fillers of different coating physical nature and thickness. Basing on the metric studies of digital outer surface layers images characteristics of epoxy composites thin films with dispersed fillers and the exploration of fuzzy set theory technological scheme of applying the protective coating equipment units has been developed. Implementation at the control sites revealed that the application of the technology of protective coating is especially effective in the protection against corrosion of metal structures and equipment in corrosive environments, as well as the atmospheric corrosion of parts and components of manufacturing equipment, provided corrosion durability, reliability and wear resistance of equipment is in 2,5–2,7, 3,0–3,5 times higher and 2–3 respectively.

Моделювання напружено-деформованого стану нижнього пояса будівельної зварної ферми

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Моделювання напружено-деформованого стану нижнього пояса будівельної зварної ферми Автори: Шингера, Наталія Ярославівна; Рибачок, Оксана Іванівна; Kovalchuk, Y.; Shynhera, N.; Rybachok, O. Короткий огляд (реферат): Виконано огляд існуючих програмних пакетів та виявлено, що комп’ютерне моделювання в середовищі ПК ANSYS Workbench 14.5 дає можливість комплексно враховувати багато вхідних параметрів системи, а, отже, звести до мінімуму вплив суб’єктивного чинника при проектуванні та підвищити вірогідність отриманих результатів. Вибрано конструкцію та схему навантаження зварної підкроквяної ферми. Виконано моделювання напружено-деформованого стану (НДС) нижнього пояса ферми при дії статичних навантажень різної величини. Отримано значення локальної поздовжньої деформації нижнього пояса ферми вздовж довжини ферми та поперечного прогину ферми вздовж нижнього пояса при різній інтенсивності зовнішнього статичного навантаження. Визначено напруження вздовж нижнього пояса ферми при різних рівнях навантаження. Виявлено координати точок на нижньому поясі ферми, де формуються максимальні напруження, які визначають тримкість ферми в цілому. Запропоновано метод підвищення тримкості ферми шляхом локального зміцнення нижнього пояса в місцях виникнення максимальних напружень.; The welded building farms are widely applied in modern construction due to their design variety, high ease of manufacturing and great bearing capacity. However, their design is difficult because of combination of many factors (structural, technological, operating, casual, emergency, etc.). Application of the classical methods of the welded farms design allows to take into account, at the same time as a rule, only constructive parameters and operation power factors. That is why the obtained results of classical calculations are of low probability while comparing with the results of operation or experimental studies of the farms. The analysis of the available software packages, which were used by other researchers, has been carried out. Their advantages and disadvantages while studying the stress-strained state (SSS) of the welded farms have been specified. It was revealed that computer modeling in software package ANSYS Workbench 14.5 enables to take into account in complex many input parameters of the system and minimize the influence of the subjective factor when designing and to raise the validity of the obtained results. The design and loading scheme of the weld-fabricated build farm have been chosen. Peculiarity of the computer modeling method in software package ANSYS Workbench 14.5 has been described, which is algorithmically based on the final element method. SSS modeling of the lower belt of the farm under static loadings of different value has been carried out. The value of the local longitudal deformation of the lower belt of the farm along the length of the farm and transverse sagging of the farm along lower belt under different intensity of the external static loading has been obtained. The stress along lower belt of the farm under different loadings has been found. The SSS values were obtained in both numerical and graphic forms. The point coordinate on the lower belt of the farm, where maximum stresses are formed, which define the bearing capacity of the farm as a whole has been found. The method of raising the farm bearing capacity due to the local strengthening of the lower belt in the places of the maximum stresses initiation has been proposed. The methods of computer modeling for determination of SSS of the welded building farm elements have been applied. The revealed results of the studies can be applied when designing farm building elements or for the estimation of the farm bearing capacity during their operation, taking into account the complex influence of many factors.

Механіка тривалих вібраційних переміщень позацентрово-стисненого залізобетонного стержня

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Механіка тривалих вібраційних переміщень позацентрово-стисненого залізобетонного стержня Автори: Слободянюк, С.; Буратинський, А.; Luchko, J.; Slobodyanyuk, S.; Buratynskyi, A. Короткий огляд (реферат): Розглянуто механіку тривалих переміщень шарнірно-опертого залізобетонного стержня при тривалій дії вібраційної (динамічної) поздовжньої сили, яка була прикладена з ексцентриситетом е0. З часом від дії тривалої динамічної сили і віброповзучості бетону відбувається перерозподіл напружень між бетоном і арматурою та виникають переміщення стержня. Задачу віброповзучості розв'язано за спадковою теорією старіння (СТС). Для цього використовували два методи: перший – метод Бубнова-Гальоркіна –малого параметра – Рунге-Кутти; другий – метод Бубнова-Гальоркіна – метод початкових параметрів віброповзучості (МППВП). Матричний метод МППВП практично збігся з методом Рунге-Кутти і рекомендується для подальшого застосування.; This paper deals with the mechanics of prolonged-movement of the pendulum hinged reinforced concrete rod under long-term vibration (dynamic) longitudinal force that was applied with eccentricity e0. Over time, from the effects of the long-term dynamic power and vibratory displacement of concrete redistribution of stresses between the concrete and reinforcement take place and displacement of the rod occurs. Vibratory displacement problem is solved by hereditary theory of aging (HTA) and for this were used two ways: first – Bubnov-Galerkin method of the-small parameter Runge-Kutta and the second – the Bubnov-Galerkin method of initial parameters Vibratory displacement (MIPVD). Matrix method MIPVD practically coincided with the Runge-Kutta method and is recommended for further use. The experimental studies of non-central pressed reinforced concrete pillars intersection 100х100х1400 mm, reinforcement 4Ø8 mm, concrete class С25/30 at , , mm on vibratory displacement and creeping were also conducted. The basis of theoretical research the recommended matrix method (MIPVD) and the modified method of initial parameters of creeping (MMIPC) were chosen, when calculating the HTA and the implementation in the mathematical bag «MathCad». The theory developed by the authors calculate rods and matrix methods MIPVD and MMIPC, which practically coincide with the experimental data on the racks at static deflection and vibration load (difference 10...17%) and is recommended for further use These matrix methods (MIPVD and MMIPC) allow getting a theoretical solution at different speeds of reverse, irreversible and elastic components of vibratory displacement deflection and creeping and consider taking into consideration all 10 members of the Taylor series of the improved convergence at the computer implementation in MP «MathCad». In general mechanics of the problem vibratory displacement and creeping showed that graphics of deflections under dynamic loads more intensively grow and exceed their growth under static load, and dynamic deflection (vibratory displacement) exceeded the limits of static deflection (creeping) by 60% in average.

Дослідження напружено-деформованого стану біля кутової точки межі поділу матеріалів, з якої виходить міжфазна тріщина

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Дослідження напружено-деформованого стану біля кутової точки межі поділу матеріалів, з якої виходить міжфазна тріщина Автори: Dudyk, M. Короткий огляд (реферат): В умовах плоскої деформації за допомогою перетворення Мелліна виконано розрахунок полів напружень і переміщень біля вершини півнескінченної міжфазної тріщини, яка виходить з кутової точки ламаної межі поділу двох різних матеріалів. Досліджено вплив кута зламу і пружних параметрів з'єднаних матеріалів на показник сингулярності в околі вершини. Знайдено коефіцієнти інтенсивності напружень біля вершини тріщини при навантаженні її берегів заданим напруженням.; Under the plane strain we consider the problem of the stress-strain state of piece-homogeneous body at the semi-infinite interfacial crack tip threshold, initiated from the angular point of the broken interface of two different isotropic elastic media. Part of the crack lips is loaded by given tangential and tensile normal stresses. The ideal joint is expected to be on the interface. Having applied the Mellin integral transformation to equations of equilibrium, condition of compatibility of strains, the Hooke’s law and boundary conditions, we reduce the formulated static boundary problem of the elastic theory to the system of algebraic equations, which determines the transforms of stresses and displacement at the crack tip threshold. By inverse Mellin transformation of the found transforms we deduce the formulas for the asymptotic field of stresses and displacements at the crack tip threshold as an expansion in terms of value of distance to the tip. These powers are the roots of some transcendent algebraic equation, obtained during the solution of the problem. The numerical analysis of roots of this characteristic equation of the problem for some elastic parameters of the joined materials and the interfacial angles shows the presence of values with negative real part among them, which causes the stress concentration at approaching to the crack tip. It is discovered that the singular behaviour of stresses at the crack tip threshold differs from the root. Physically incorrect spatial oscillations caused 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. It is supposed that the formation of area of contact of crack lips corresponds to this situation. The expression for the crack opening at the tip threshold 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. By comparing the obtained expansion of stresses with the solution of analogical canonical problem the similar formulas for the coefficients of intensity were deduced. The necessity of introduction of the two coefficients of intensity due to the absence of symmetry in the structure of piece-homogeneous body with the broken interface was substantiated. The obtained formulas were applied in the particular cases of the constant stresses action on the part of the crack lips or the concentrated forces. The obtained results can be used for the estimation of the fracture toughness of piece-homogeneous body with an interfacial crack for the calculations of the pre-fracture zone at the crack tip threshold in particular.

Тріщина з частково завантаженими берегами між двома п’єзоелектричними матеріалами

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Тріщина з частково завантаженими берегами між двома п’єзоелектричними матеріалами Автори: Лобода, В.; Sheveleva, A.; Loboda, V. Короткий огляд (реферат): Розглянуто тріщину між двома п’єзоелектричними півплощинами, береги якої завантажені нормальними та дотичними напруженнями, що забезпечують розкриття тріщини. Вважається, що ці напруження рівномірно розподілені по відрізках, що примикають до вершин тріщини. Використовуючи представлення шуканих факторів через комплексні потенціали, проблема зведена до задачі лінійного спряження, розв’язок якої представлений у вигляді інтегралів типу Коші. Основна увага приділена знаходженню нормального та дотичного стрибків переміщень. Отримано замкнені представлення цих факторів через гіпергеометричні функції. Крім того, використовуючи малість біматеріального параметра, отримано наближені асимптотичні формули. На конкретних прикладах шляхом порівняння результатів розрахунків показано, що вказані наближені формули для стрибків переміщень мають високу точність як для п’єзоелектричних, так і для ізотропних матеріалів.; A crack between two piezoelectric half-plane loaded by normal and shear stresses is considered. It is assumed that the stresses are uniformly distributed over the segments adjacent to the crack tips. Using the representation of the unknown factors through the complex potentials, the problem is reduced to the problem of linear relationship with respect to the function analytic in the whole plane except the crack region. The solution of this problem is presented in the form of Cauchy type integrals and the stresses and the derivatives of the displacement jumps are presented in the form of such integrals. Further, the main attention is paid to the determination of the normal and tangent jumps of displacements over the crack region. Applying the Sokhotski–Plemelj theorem and performing the integration the closed presentation of these factors through the hypergeometric functions are obtained. These formulas are complicated and in many cases they are inconvenient for numerical analysis. However the obtained solution depends on the bimaterial parameter, which is very small for most of piezoelectric material combinations. Therefore in addition, the approximate asymptotic formula is obtained using the smallness of the mentioned parameter. Similar analysis has been performed for a crack between two isotropic materials as well and exact and approximate formulas for the normal and shear displacement jumps and their derivatives are presented in this case as well. The numerical analysis has been performed for the typical piezoelectric materials PZT-4 and PZT-5 and the normal and shear crack openings calculated by exact and approximate formulas are presented graphically. Similar figures for a crack in the isotropic bimaterial are presented as well. In all considered cases the comparing of the calculation results show that the approximate formulas for jumps of displacements have high accuracy for both piezoelectric and for isotropic materials. It means that that these approximate formulas can be used for the analysis of interface cracks with pre-fracture zones.

Визначення опору малоцикловому навантаженню конструкційної сталі

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Визначення опору малоцикловому навантаженню конструкційної сталі Автори: Gopkalo, O. Короткий огляд (реферат): езюме. Наведено оригінальні методики випробувань на малоциклову втому циліндричних лабораторних зразків зі сталі 10ГН2МФА за контролю амплітуди деформацій ( ) при температурах 20oС та 270oС. Показано, що при кімнатній температурі метал проявляє властивості, які характерні для циклічно знеміцнених сталей. При температурі випробувань 270oС метал проявляє властивості, які характерні для циклічно зміцнених сталей. Зміна циклічних властивостей металу (від циклічно знеміцнених до циклічно зміцнених) призводить до збільшення у понад 2 рази циклічної довговічності внаслідок підвищення до 47% значень умовної границі текучості при циклічному зміцненні.; This paper presents the special procedures for low-cycle fatigue testing of cylindrical laboratory specimens of steel 10GN2MFA under strain amplitude control ( ) at temperatures of 20oС and 270oС. It is shown that at room temperature the metal demonstrates the properties characteristic of cyclically hardened steels (an increase in the width of the elastic-plastic hysteresis loop and a decrease in the cyclic stress amplitudes). High values of the strain amplitude correspond to higher values of the cyclic stress amplitude and lower values of the cyclic yield stress. With an increase in the values of the strain amplitude, the intensity of the decrease in the cyclic stress amplitudes is lowered, followed by their further stabilization approximately within the yield stress limits. In this case, with decreasing values of the strain amplitude, an increase occurs in the cyclic yield stress values, which become stable after a certain number of loading cycles. At the test temperature of 270oС, the metal demonstrates the properties characteristic of cyclically hardened steels (a decrease in the width of the elastic-plastic hysteresis loop and an increase in the amplitudes of cyclic stresses). Lower values of the cyclic yield stress correspond to higher values of the strain amplitude, and the metal is cyclically hardened approximately up to the ultimate strength limits. As the strain amplitude values increase, a decrease in the hardening intensity occurs, and after a certain number of loading cycles, the values of the cyclic stress amplitude become stable. With decreasing values of the strain amplitude, the increase in the cyclic yield stress values occurs, together with a simultaneous reduction in the width of the elasto-plastic hysteresis loop (the amount of plastic deformation per cycle), and after a certain number of loading cycles, the amount of plastic deformation per cycle is less than 0,2%, which, later on, will make it impossible to determine the cyclic yield stress values. An increase in the test temperature from 20oС to 270oС gives rise to a change in the cyclic properties of the metal, which results in the increase in the cyclic life by more than twice due to the 4% increase in the yield stress values determined in static tension, and due to the cyclic hardening which causes the increase by up to 47% in the values of the cyclic yield stress determined from low-cycle tests. In this case, the cyclic hardening of the steel at a temperature of 270oС gives rise to the approximate 30% increase in the amplitude of cyclic stresses relative to similar values obtained at room temperature.

Розрахунок швидкості росту фізично малої та довгої втомних тріщин

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Розрахунок швидкості росту фізично малої та довгої втомних тріщин Автори: Герасимчук, Олена; Herasymchuk, Oleh; Herasymchuk, Olena Короткий огляд (реферат): На основі запропонованої структурної концепції порогових розмахів коефіцієнта інтенсивності напружень (КІН) розроблено модель, що описує кінетику росту фізично малої (ФМТ) і довгої (ДТ) втомних тріщин. Модель дозволяє розраховувати швидкість росту ФМТ і ДТ під час одновісного регулярного циклічного навантаження за даними про статичні характеристики механічних властивостей та про мікроструктуру вихідного матеріалу. Модель апробовано на результатах випробувань на тріщиностійкість за циклічного симетричного плоского згину зразків із титанового сплаву ВТЗ-1 у різних структурних станах. Отримано задовільне співпадання розрахованих і експериментальних кінетичних діаграм утомного руйнування (КДУР).; A structural concept of fatigue thresholds (threshold stress intensity factor ranges) of the material is proposed. The concept establishes the relationships between the internal fatigue threshold , the structural fatigue threshold, that is, the fatigue threshold for microstructurally short cracks (MSC) , the effective fatigue threshold , the fatigue threshold for physically small cracks (PSC) , and the fatigue threshold for long cracks (LC) , and makes it possible to calculate these quantities from the known elastic and microstructural characteristics of the starting material. Based on the proposed concept, a model has been developed for calculating the PSC and LC growth rate at a regular cyclic symmetrical uniaxial load under high–cycle fatigue (HCF) and low–cycle fatigue (LCF) conditions. As a criterion of transition from PSC to LC, we consider the depth of PSC, at which the reversible plastic zone size at the crack tip will exceed the grain size d. Under HCF conditions , that is, at the load amplitude below the limit of proportionality , the PSC growth should be divided into two areas of growth: the first area is from d to , when the crack is propagated along the plane of the most favorable displacement of individual grains, and the second one is from до when the crack changes the growth mechanism and is propagated in the plane perpendicular to the tensile load direction. A criterion for this change in the growth mechanisms is the attainment by of the level . Under LCF conditions, i.e., at the load amplitude higher than , a fatigue crack is propagated, from the instant of its initiation to that of the fracture, in the plane perpendicular to the applied tensile load direction. The formulas are presented for calculating and as a function of the level of the applied load amplitude. For each of the areas of PSC and LC growth, the equations are represented as a power law–dependence of the crack growth rate on the stress intensity factor range . In this case, is expressed in a traditional form of linear elastic fracture mechanics – in terms of stress and crack length. The equation parameters are expressed in terms of the characteristics of elasticity: modulus of elasticity Е, Poisson’s ratio , limit of proportionality , and the characteristics of microstructure: grain size d, the Taylor factor М, the magnitude of the Burgers vector b and the distance between adjacent slip planes in the crystal lattice h. The proposed model was tested using the results of fracture toughness tests performed for specimens of titanium VT3–1 alloy in different microstructural states under cyclic symmetric plane bending. Good agreement between the calculated and experimentally determined and the kinetic fatigue crack growth curves (KFCGC) is obtained.

Моделювання та розрахунок процесу поширення вісесиметричних електропружних хвиль у тришаровій оболонці

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Моделювання та розрахунок процесу поширення вісесиметричних електропружних хвиль у тришаровій оболонці Автори: Lastivka, I. Короткий огляд (реферат): Проведено математичне моделювання та розрахунок процесу поширення вісесиметричних електропружних хвиль у тришаровій неоднорідній по товщині циліндричній оболонці нескінченної довжини під дією механічного гармонічного навантаження за умови жорсткого з’єднання п’єзокерамічного і металевих шарів оболонки. У якості спрощуючих кінематичних припущень для поздовжніх переміщень використано гіпотези С.П. Тимошенка. Проведено числовий розрахунок за наближеною теорією та порівняльний аналіз з аналогічними розрахунками за точною тривимірною теорією й побудовано відповідні дисперсійні криві.; The mathematical modeling and calculation of the process of distribution of axisymmetrical electroelastic waves in three-layer cylindrical non-uniform in width shell of infinite length under the mechanical harmonic stresses were conducted. The middle layer of shell is piezoceramic with radial polarization, the two outer are identical elastic isotropic metal layers, which are simultaneously electrodes that completely cover the surface of piezoceramic layer. Electrodes are shorted and electrified surfaces are free from mechanical stresses. In terms of simplifying kinematical S.P. Tymoshenko hypotheses and in cases of rigid connection of layers the system of differential equations of motion and electrostatics was obtained and solved. The deduction of system of equations was conducted on the base of variadic principle of possible displacements using Reisner functional and in case of its stationarity. Hypotheses of quadratic law of change of electric potential and linear law for the normal component of the vector of induction were taken for conjugate electric fields. The system of simplifying hypotheses for mechanical and electrostatic components of electroelastic field made possible to satisfy the mechanic uniform boundary conditions and conditions of rigid connection of non-uniform layers. The numerical calculation of problem in approximate theory within described above assumptions was conducted. The results were compared with the computations by the precise three-dimensional theory and corresponding graphical dispersion relations were constructed. On the base of comparative analysis was made a conclusion about reasonably good coincidence of the results (within 3–5%) and possibility of application of given approximate theory with sufficient precision for practical purposes in the investigation of forced harmonic vibrations of composite piezoelectric systems of finite dimensions.

Граничноелементний аналіз анізотропного термопружного півпростору з тонкими деформівними включеннями

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Граничноелементний аналіз анізотропного термопружного півпростору з тонкими деформівними включеннями Автори: Пастернак, Ярослав Михайлович; Томашівський, М.; Sulym, H.; Pasternak, Ia.; Tomashivskyy, M. Короткий огляд (реферат): За допомогою розширеного формалізму Стро й теорії функції комплексної змінної побудовано інтегральні рівняння типу Сомільяни плоскої задачі термопружності для анізотропного півпростору, що містить отвори, тріщини та тонкі жорсткі та деформівні включення. Ядра записаних інтегральних подань враховують усі можливі комбінації однорідних механічних і теплових крайових умов на межі півпростору. Отримані інтегральні рівняння введено у схему модифікованого методу граничних елементів. Здійснено числовий аналіз впливу межі півпростору на інтенсивність напружень в околі торців тонких неоднорідностей.; The paper studies the influence of boundary effects on the stress intensity factors at the tips of thin inclusions in an anisotropic thermoelastic half-space. It utilizes the extended Stroh formalism, which allows writing the general solution of thermoelastic problems in terms of certain analytic functions. Applying the complex variable calculus, in particular, Cauchy integral formula and Sokhotski-Plemelj formula the Somigliana type identities and boundary integral equations are derived for a thermoelastic anisotropic half-space. For modeling of solids with thin inhomogeneities, a coupling principle for continua of different dimension and the method of averaging of the physical and mechanical parameters over the thickness of the inclusion are used. Derived dual integral equations along with the models of thin thermoelastic inclusions, which are written as certain functional dependences of discontinuity functions, allow solving problems of a plane thermoelasticity for anisotropic half-space with holes, cracks and thin inclusions. The absence of the integrals over infinite path in the obtained integral relations allows to apply the boundary element method for solving of the derived integral equations of the plane problem of thermoelasticity for a half-space with thin deformable inhomogeneities. Despite the fact that the boundary conditions on the boundary of a half-space in general have both mechanical and thermal components (the surface of a half-space with zero displacements, traction-free half-space, the surface of half-space maintained at zero temperature or thermally insulated half-space), the paper presents the kernels of integral equations in a closed form for each of the four abovementioned boundary value problems. All obtained integral equations are introduced into the modified boundary element method procedure. Based on the numerical calculations held the influence of boundary effects in the half-space on the stress intensity at the tips of the inclusion is studied.

Поширення хвиль у пружному шарі, що контактує з шаром в'язкої стисливої рідини

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Поширення хвиль у пружному шарі, що контактує з шаром в'язкої стисливої рідини Автори: Bahno, O. Короткий огляд (реферат): У рамках тривимірних лінеаризованих рівнянь Нав'є-Стокса для рідкого середовища та тривимірних лінійних рівнянь класичної теорії пружності для твердого тіла наведено постановку задачі про поширення гармонічних хвиль у пружному шарі, який контактує з шаром в'язкої стисливої рідини. Проведено чисельне дослідження, побудовано дисперсійні криві та встановлено залежності фазових швидкостей і коефіцієнтів згасання мод від в'язкості рідини, товщини шару рідкого середовища та товщини твердого шару для широкого спектра частот.; The problem about the propagation of acoustic waves in elastic layer which interacts with a layer of viscous compressible fluid is considered. The study is carried out basing on the three-dimensional linearized Navier-Stokes equations for viscous fluid and linear equations of the classical theory of elasticity for the solid layer. Statement of the problem and approach that are based on the use of general solutions of linearized Navier-Stokes equations for viscous fluid and linear equations for elastic body is applied. The dispersion equation is obtained, which describes the propagation of harmonic waves in the hydroelastic system within the wide range of frequencies. Numerically the characteristic equation is solved and dispersion curves are constructed for the wide spectrum of frequencies in the case of a thick elastic layer. Dependencies of phase velocities of normal modes of Lamb from the thickness of elastic layer in the case of absence of interaction with fluid are given. For the hydroelastic waveguide dependencies of phase velocities and attenuation coefficients of modes from the thickness of layer of viscous compressible fluid are presented. Dependencies of relative changes of phase velocities of normal modes from the thickness of fluid layer are also given. An influence of the viscosity of liquid medium, thickness of layers of elastic body and fluid on the phase velocities and attenuation coefficients is analyzed. For hydroelastic system with increasing of the thickness layer of viscous fluid the velocity of zero antisymmetric mode tends to the Stoneley wave velocity and velocity of zero symmetric mode tends to the Rayleigh wave velocity was shown. With increasing of thickness of liquid layer the velocity of the first antisymmetric mode goes to the wave velocity, the value of which is less than the propagation velocity of sound in liquid. Phase velocities of all other higher modes tends to the propagation velocity of sound in liquid. It was showed that in the case of thick elastic layer for all modes there are layers of fluid of certain thickness and there are certain frequencies for which the influence of viscosity of the fluid on the phase velocities and attenuation coefficients is minimal. It was also found that for certain of modes, exist as certain frequencies and certain ranges of frequencies wherein the influence of fluid viscosity on the phase velocities and attenuation coefficients of these modes is significant. The developed approach and the results obtained allow for wave processes to establish the limits applicability of the model of an ideal fluid.

Оцінювання залишкового ресурсу зварних з’єднань паропроводів з тріщинами

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Оцінювання залишкового ресурсу зварних з’єднань паропроводів з тріщинами Автори: Сас, Надія Б.; Andreykiv, O.; Sas, N. Короткий огляд (реферат): Задача про визначення залишкового ресурсу зварних з’єднань труб паропроводів з тріщинами розв’язана з допомогою сформульованого раніше авторами енергетичного підходу. При цьому для спрощення розв’язку такої складної просторової задачі застосований метод еквівалентних площ.; The method for determination of residual resource of steam pipeline pipes the welded connections with cracks is proposed. The method is based on the first low of thermodynamic on energy balance and the balance of energy change rate in a metallic body, containing a macro crack and subjected to long-term loading tension under high-temperature field. It is assumed, that the period of well-established creep dominates here. In this case the main mechanism of fracture is high temperature creep fracture. We assume that crack propagation occurs by jumps during incubation periods of high temperature creep in the prefracture zone near the crack tip. Then the crack growth rate can be represented as the average ratio of the length of its jump to the time of incubation period. Basing on it and some ideas of fracture mechanics available in literature the equation has been obtained for description of high temperature creep cracks growth kinetics. This equation together with initial and final conditions form a mathematical model for determination of the period of high temperature creep crack subcritical growth in the metallic materials. This equation depends on the stress intensity factors, which for welded joints with cracks are defined as follows. Stress intensity factors for weld crack pipe represent the approximate as stress intensity factor for plates with semielliptical surface crack on the surface of which is applied the amount of residual stress of welded joints and stress in the wall of the pipe. This stress intensity factor is found on the basis of published data. Substituting this value of this stress intensity factor in the above-mentioned equation we obtain a mathematical problem to determine the residual life of the pipe, in the weld joint which is semielliptical surface crack. Solution of this problem is associated with considerable mathematical difficulties.Thus for simplification of decision of such intricate spatial problem the method of equivalent areas is applied. Numerically and graphically it was shown that the residual life of welded connections of steam crack strongly depends on the initial value of the size of the defect

Дослідження НДС силових конструктивних елементів з функціональними отворами за одновісного циклічного розтягу

Tue, 02 Sep 2014 00:00:00 GMT

Назва: Дослідження НДС силових конструктивних елементів з функціональними отворами за одновісного циклічного розтягу Автори: Гладьо, Сергій Володимирович; Сидор, П.; Семенець, Олександр; Yasniy, P.; Glado, S.; Sydor, P.; Semenets, O. Короткий огляд (реферат): Методом скінченних елементів обчислено одновісне пружно-пластичне деформування пластини з центральним деформаційно зміцненим отвором діаметром 8 мм, 10 мм після дорнування з натягом із алюмінієвого сплаву Д16чТ 1%, 2%, 3%. Побудовано розподіл розмаху локальних напружень, максимальних та мінімальних напружень та в околі отвору залежно від кількості циклів навантаження та відносного натягу дорнування. У середній ділянці циліндричної поверхні отвору ( ) розрахункові локальні коефіцієнти асиметрії циклу у другому півциклі навантаження знижуються зі збільшенням відстані від краю отвору та зі збільшенням відносного натягу дорнування. Найменші локальні коефіцієнти асиметрії циклу навантаження R=-4…-5 для натягу дорнування 3% і сталі по товщині зразка ( мм).; Using finite element method taking advantage of the software module ANSYS Explicit Dynamics elastic-plastic deformation of the plate with 8 mm, 10 mm central strain hardened hole diameter with burnishing tension 1%, 2%, 3% have been calculated. To calculate the stress strain state in the threshold of the functional hole after burnishing with different tension and cyclic loading finite-element models of a quarter of the sample with a central hole were built. The load was applied to one surface of the edge of sample model and the other surface was fixed and limited by vertical movement (along the direction of application of force). The cyclic elastic-plastic deformation of aluminum D16chT alloy plate under of soft load at and has been studied. Characteristics of mechanical properties are and . Scale distribution of local stresses , maximum and minimum local stress and in the threshold of the hole depending on the number of loading cycles and burnishing tension has been built. Local stresses and , while calculating taking advantage of the finite element method has been stabilized already for two load half-cycles. The largest range of local stresses occur in the middle part of the hole thickness without burnishing (i = 0%, ) and on the edge of the mandrel entrance after burnishing with the tension (1% ... 3%, ). For burnished holes initiation and propagation of crack from the edge of the mandrel entrance are the characteristics. It is caused by the fact, that the compressive residual stresses caused by burnishing and the range of local strains for study of tightened burnishing (i = 1% ... 3%) on the hole edge are much smaller than in the middle part. Distribution of local coefficients of asymmetry of loading cycles for burnishing tension 1%, 2%, 3% and without burnishing obtained by finite element calculation has been built. In the middle section of the cylindrical surface of the hole ( ) calculation local coefficients of asymmetry in the second half cycle load decrease with the increase of distance from the edge of the hole and with the increase of burnishing tension. Local load cycle asymmetry coefficients decrease with the threshold of depth of the cylindrical surface of the hole along the X axis for the average in depth section along the axis Z ( ) The smallest local load cycles of asymmetry coefficients R = -4 ... -5 are for burnishing tension 3% and are stable for all thickness of the sample ( mm).

Застосування теорем існування для моделювання періодичних розв’язків загальних крайових періодичних задач для лінійного неоднорідного гіперболічного рівняння другого порядку

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Застосування теорем існування для моделювання періодичних розв’язків загальних крайових періодичних задач для лінійного неоднорідного гіперболічного рівняння другого порядку Автори: Khoma-Mohylska, S. Короткий огляд (реферат): Показано практичне використання отриманих результатів (умов існування) для моделювання розв’язків загальної крайової ( ) періодичної ( ) задачі для лінійного неоднорідного гіперболічного рівняння другого порядку (для конкретних значень періоду ω). Запропоновано нову форму заміни змінних, на основі якої сформульовано теореми існування розв’язку загальних крайових періодичних задач. Розглянута методика дозволяє використовувати їх для побудови наближених розв’язків крайових періодичних задач.; The method finding the solution is considered to be perfect to be perfect and justified, if it allows broad application and generalization. Having considered the A. Samoilenko’s numerically-analytical method of researching the periodic solutions of the ordinary differential equations and the J. Lopatinskyi’s method of researching the existence conditions of the solutions of boundary-value problems for the elliptic equations, we arrive at the conclusion, that the solution is sought first, and then the boundary conditions are satisfied. This provides establish ment of the additional conditions (conditions of existence), the investigation of which specifies the shape and the type of the solution. Using the developed method of modeling of the solutions of boundary-value periodic problems for the linear non-homogeneous second order hyperbolic equation the conditions of solvability of general boundary-value ( ) periodic ( ) problem for the linear non-homogeneous second order hyperbolic equation with specific values of the period ω are established in the article. New form of the variables commutation is proposed. Basing on such commutation the existence theorems of the solution of general boundary-value periodic problems are stated. The main result is the theorem on the solvability of general boundary-value periodic problem in the case - an irrational number (ω - period). These resultss will facilitate the further studying of the properties of the solutions of general boundary-value periodic problems and the construction of the approximate periodic solutions of boundary-value problems for the quasilinear hyperbolic equations. Theoretical and methodological basis of the research are the methods of the theory of differential equations in the partial derivatives.

Метод умовних найменших квадратів дослідження поліноміальних регресійних моделей без вільного члена

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Метод умовних найменших квадратів дослідження поліноміальних регресійних моделей без вільного члена Автори: Кочан, Орест Володимирович; Yeromenko, V.; Kochan, O. Короткий огляд (реферат): Для поліноміальної регресійної моделі без вільного члена виявлені негативні наслідки безпосереднього використання МНК: сума емпіричних залишків, як правило, не дорівнює нулю, що суперечить стандартному припущенню про рівність нулю математичного сподівання збурення, а також унеможливлює так звану декомпозицію дисперсій і як наслідок – коректно визначити коефіцієнт детермінації. Встановлено, що пакети прикладних програм, зокрема всі версії Excel, не враховують вказані недоліки. На підставі модифікації МНК побудовані статистичні оцінки невідомих параметрів та досліджені їх властивості. З’ясовано, що математичне сподівання суми квадратів емпіричних залишків є дробовим числом, ціла частина якого є відповідним показником (числом ступенів вільності) для випадку МНК. Показано, що у класі лінійних незміщених оцінок не можна досягти мінімальних теоретичних дисперсій по всіх коефіцієнтах регресії одночасно, тобто відсутня рівномірна ефективність оцінок, характерна для МНК. На прикладі фіксованої вибірки вказано підхід до побудови емпіричного рівняння регресії, всі стандартні помилки коефіцієнтів регресії якого менші від відповідних показників рівняння регресії, отриманого на підставі МНК.; Study on the parameters of classical linear regression models is traditionally carried out using the least-squares method. The intercept (free) term is assumed to be a nonzero value. However, it is necessary to study models related to a number of important practical problems (determination using experimental data additive errors that are considered as the changes of the conversional function of devices and systems relative to some initial values under the impact of certain conditions) where free members are zeroes. The study revealed negative effects of direct using the method of least squares for polynomial regression models without an intercept term of the equation, i.e. total of empirical residuals of a model is usually not zero, which contradicts to the standard assumption of equality to zero of the residuals and makes impossible the variance decomposition and consequently resulting in the incorrect determination of the coefficient of determination. It is proved that software application packages, all versions of Excel in particular, do not take into account these deficiencies. Authors have built a statistical estimation of unknown parameters and explored their properties using the modified least-squares method, so-called conditional least-squares method. It is shown that the mathematical expectation of the sum of squares of the empirical residuals is a fractional number, the whole of which is an appropriate indicator (number of degrees of freedom) for the case of the classical least-squares method. It is shown that it is impossible to get minimal theoretical variances for all the coefficients of a linear regression simultaneously, so that there is no uniform efficiency of estimations, proper for classical least-squares method. There is shown an approach to constructing an empirical regression equation having all the standard errors of the regression coefficients, which are less than the corresponding parameters of the regression equation obtained using the classical least squares method for a fixed sample as an example.

Задачі ідентифікації характеристик середовища і параметрів квазіідеального процесу за умов їх взаємовпливу

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Задачі ідентифікації характеристик середовища і параметрів квазіідеального процесу за умов їх взаємовпливу Автори: Hladka, O. Короткий огляд (реферат): На основі синтезу числових методів квазіконформних відображень та сумарних зображень у поєднанні з декомпозицією області за методом Шварца розроблено метод числового розв'язання нелінійних модельних задач теорії комплексного квазіпотенціалу для нелінійно-шаруватих криволінійних областей за умов зворотного впливу функції течії на коефіцієнт провідності середовища та ідентифікації параметрів. Розглянуто пряму задачу на знаходження потенціалу поля і побудову динамічної сітки з визначенням ліній течії, що розділяють підобласті сталості коефіцієнта провідності, та обернені – задачі ідентифікації значень коефіцієнта провідності, витрат (потоків) за відомими вимірами на границі області. Проведені тестові числові розрахунки підтверджують ефективність пропонованих алгоритмів.; The method for numerical solving of nonlinear model problems of the theory of comlex quasipotential in nonlinear-layered curvilinear domain in the conditions of inverse influence of the function of flow on the coefficient of the medium conductivity and the identification of parameters was developed on the basis of numerical methods quasiconformal mappings synthesis and summary representations combined with the domain decomposition by the Schwartz method has been developed. In the article the direct problem of finding the potential of field and the construction of the dynamic grid with defining flow lines that separate subdomain constancy coefficient conductivity and inversed ones, problems of identification of coefficient conductivity, values the flows for the known measurements on boundary of domain have been analysed. The computing technology that automatically solves the problem of choice of nodes and building of the dynamic grid, finding of the unknown dividing lines constancy coefficient of the conductivity medium, constant coefficient the calculation of the velocity field and calculation of other characteristic parameters of the model has been created. Using the synthesis of methods of summary representations and quasiconformal mappings makes possible to increase significantly the effectiveness of the proposed algorithm because it enables to take into account in complex the influence of all boundary and internal nodes that accelerate the achievement of the conjugacy of the desired harmonic functions. Using the alternative Schwarz method for domain decomposition along layers with constant conductivity coefficient enables to find efficiently continuous solutions of boundary value problems with discontinuous coefficients, and to solve problems in more «comfortable» subdomain, than the entire domain of the original problem, to make the computational process parallel, since the calculations in subdomain at each iteration step are independent of each other and can be performed parallel simultaneously using modern computer technologies. Carried out numerical calculations tests testify the effectiveness of the proposed algorithms.

Модельні сингулярно збурені задачі процесів відбору ґрунтового тепла

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Модельні сингулярно збурені задачі процесів відбору ґрунтового тепла Автори: Сидорчук, Б.; Присяжнюк, О.; Bomba, A.; Sydorchuk, B.; Prysyazhnyuk, O. Короткий огляд (реферат): Побудовано математичну модель двовимірного нестаціонарного процесу конвективно-дифузійного поширення тепла в трубці ґрунтового теплообмінника за умови превалювання конвективних його складових над дифузійними, яка дозволяє отримати розподіл температури теплоносія вздовж трубки теплообмінника та всередині самої трубки. Розвинуто числово-асимптотичний метод для розв’язання відповідної сингулярно збуреної задачі з умовою третього роду на бічній границі. Наведено результати комп’ютерних розрахунків, здійснено їх аналіз.; In this paper we considered mathematical modeling of groundwater heat selection using the ground heat exchanger tubes, which has important applications for the solution of design problems of modern heating systems using renewable energy sources. We built a mathematical model of the two-dimensional unsteady convection - diffusion process of heat in a heat exchanger tube soil, under conditions of the prevalence of convective its components over diffusive ones. This let us get the temperature distribution of the coolant along the heat exchanger tubes and within the tube. Thus we assumed homogeneity of the soil structure, the lack of thermal resistance of the wall and ground heat exchanger pressure loss in the tube bends. This model allows to describe processes of heat transfer in both horizontal and vertical heat exchanger. We built asymptotic expansion of the solution of the corresponding singularly perturbed problem with the condition of the third kind on the side of the boundary (surface of the tube), in which the tube was describes the interaction of the heat exchanger with an array of the ground, which laid up. Application of the asymptotic method allowed to split a complex process into its component parts and stand-alone supplement to the convective component solution amendments on the exit from the tube and side adjustments that take into account the influence of ambient temperature. We performed a series of computer experiments on the results of which we can conclude that the effectiveness of screening low potential ground heat using heat exchanger through the soil for its further use for heating. The fact that the water content of the soil yield a greater increase in heat energy compared with dry sand and clay using horizontal heat exchangers was confirmed. Besides, it was confirmed that vertical heat exchanger is effective for all types of soil, but significant problem is the loss of heat accumulated in depth during the rise of the coolant in the heat exchanger tube through the upper cool layers of the soil.

Математичне моделювання процесу солепереносу при фільтрації та вологопереносі в насичено-ненасиченому ґрунтовому масиві за наявності рухомої вільної поверхні

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Математичне моделювання процесу солепереносу при фільтрації та вологопереносі в насичено-ненасиченому ґрунтовому масиві за наявності рухомої вільної поверхні Автори: Цвєткова, Тетяна Павлівна; Vlasyuk, A.; Tsvetkova, T. Короткий огляд (реферат): Здійснено математичне моделювання процесу солепереносу при сумісній фільтрації підземних вод та вологопереносі в насичено-ненасиченому ґрунтовому середовищі. Розглянуто задачу безнапірної стаціонарної фільтрації сольових розчинів за наявності рухомої вільної поверхні ґрунтових вод, яка задана на межі областей повного та неповного насичення. Вважається, що сольові розчини находять у ґрунтове середовище з поверхні області неповного насичення і вимиваються через дрену (осушувальний режим). На основі побудованої математичної моделі даної крайової задачі проведено дослідження процесу солепереносу до дрени в області повного насичення та процесу вологопереносу з урахуванням солепереносу в області неповного насичення ґрунту; досліджено протікання даних процесів сумісно для обох областей водонасичення. Чисельні розв’язки відповідних крайових задач знайдено методом скінченних різниць із використанням чисельних конформних відображень. На основі програмної реалізації задачі проведено чисельні експерименти та здійснено їх аналіз.; The mathematical modelling of the process of salt transfer under joint filtration of ground waters and moisture transfer in saturated-non-saturated soil medium has been carried out. The problem of the free flow stationary filtration of salt solutions under the available mobile free surface of ground waters which is set at the boundary of areas of complete and incomplete saturation has been considered. It is believed that salt solutions enter soil medium from the surface of incomplete saturation and are washed out via drain, i.e. the problem of salt transfer is considered in the case of drainage regime. On the basis of the built mathematical model of this boundary problem the research of the process of salt transfer to the drain in the area of complete saturation and of the process of moisture transfer taking into account salt transfer in the area of incomplete soil saturation has been conducted. The comprehensive study of the process of salt transfer in areas of complete and incomplete saturation is carried out. For this purpose these areas of water saturation are considered as one entity with common unknown boundary which is in the process of problem solution. It makes possible to find the interconnection between investigated processes and to carry out their prediction in the area of saturated-non-saturated soil medium. On the basis of the comprehensive solution of the problem the change of free surface under the influence of processes studied has been established. Numerical solutions of relevant boundary problems are determined by the method of finite differences using numerical conformal mapping. On the basis of programmed implementation of the problem the construction of the conformal mapping in areas of filtration flow, moisture flow and conformal differential network of the area of saturated-non-saturated soil medium has been done; there have been received numerical results and graphical representation of the distribution of the field of piezometric pressure heads, of moisture pressure heads and of concentration of salts in areas of complete and incomplete saturation and also of the distribution of the field of salt solutions concentration in saturated-non-saturated soil mass. A number of numerical experiments has been conducted which gave the possibility to carry out the analysis of results obtained with different initial data of the problem and to research in detail the nature of the action of the process of salt transfer under filtration and of moisture transfer in saturated-non-saturated soil medium.

Моделювання процесів дифузійного перенесення хрому в багатокомпозитиних оксидних наноплівках

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Моделювання процесів дифузійного перенесення хрому в багатокомпозитиних оксидних наноплівках Автори: Михалик, Дмитро Михайлович; Петрик, Оксана Юліанівна; Бабій, Надія Василівна; Petryk, M.; Mykhalyk, D.; Petryk, O.; Babij, N. Короткий огляд (реферат): Побудовано математичну модель дифузійного переносу в багатокомпозитних оксидних наноплівках. За результатами експериментальних досліджень вмісту хрому в зразках, створених за технологією виробництва супертонкого волокна, отримано розподіли коефіцієнтів дифузії хрому. Змодельовано кінетику процесу дифузії у вигляді розподілів вмісту хрому в зразку для різних технологічних зрізів та часових тривалостей формування мультишару наноплівки.; This paper deals with a problem of mathematical modeling of diffusive transport in multilayer mediums. The aim is to analyze and to model the diffusion transfer of chromium (Cr) in the mineral fibers on the basis of the proposed mathematical model of multicomposite medium. Multycomposite medium with established uniform layers n and n +1- th layer, whose thickness is much greater than the previous ones is analysed. The proposed mathematical model is based on the account of component interdiffusion between adjacent layers of n-layer medium. To find a solution of the problem Fourier integral transformations were consistently applied. For numerical simulation results of experimental studies on chromium distribution in feeders operated for 20 and 30 days in the production of super-thin basalt fibers (STBF) were used. Having applied the approaches of optimal control theory of distributed systems for analysis of experimental distributions, the diffusion coefficients of chromium (Cr) in a medium layers were obtained. Examples of numerical modeling of the distribution of chromium in production of STBF are provided. These concentration distributions are constructed for different time points of forming process of multicomposite nanofilms. For ease of analysis of diffusion transfer kinetics, distributions are given for the five time points, that correspond to conditionally stages of protective layer formation from the beginning (0.25T) to the end (1T). While analyzing the results it is worth stressing the almost complete coincidence of model chromium distribution curve with corresponding experimental distributions. The maximum deviation between these two concentrations for the period of multycomposite completion are less than 3%, which tesifies the reliability of the proposed model. These spatially distributed chromium concentration distributions for various technological sections of oxide nanofilms and time durations of multiconposite nanofils formation process allow to analyse of the kinetics of multilayer formation, that can be applied for the process operations improvement and new nanomaterials properties study.

Засади стратегічної безпеки системи “об’єкт – інформаційна технологія”

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Засади стратегічної безпеки системи “об’єкт – інформаційна технологія” Автори: Mykytyn, G. Короткий огляд (реферат): Проаналізовано аспекти безпеки техногенних об’єктів та безпеки інформаційних технологій (ІТ). Уведено поняття “стратегічна безпека об’єктів” та розроблено комплексну модель стратегічної безпеки структури “об’єкт – ІТ”. Запропоновано парадигму побудови ІТ для задач контролю фактичного стану промислових об’єктів на основі структури стратегічна безпека “об’єкт – ІТ” – інфраструктура інформатизації – концепція створення ІТ, що дає підстави для цілісного вирішення проблеми ресурсу і безпечної експлуатації об’єктів відповідно до методології розроблення ІТ, методології безпеки ІТ, стандартизації.; Security aspects of anthropogenic objects and IT security aspects were analyzed. A concept of ‘strategic security of objects’ was introduced and a complex model of strategic security of the system ‘object – IT’ was developed on the level ‘working capacity and dependability’. There was proposed a paradigm to build IT selection of mixed data for controlling tasks of actual conditions on the basis of the strategic security structure ‘object – IT’ – infrastructure of informational support – concept of IT development. System conception as a paradigm core which is orinted on the development of: methodologies for creation of IT data selection on the complex approach level to determine the parameters under workability structure: object - IT - metrological tools; IT-security methodology, as the main instrument of industrial infrastructure according to the standartization system with the purpose of making effective management decisions at the level of "defect - damage - destruction: detection - assessment - classification" Metodology of IT-security based on clasification of possible threats for information resources, systems, processes, networks, management forms a set of methods and tools of securit according to the system, regulatory and complex models and is inseparately directed to the providing of information security on "leakage - modification - destruction" level, under critical for informational, technological, structural threats. Standartizatizational of information tool in terminology context and formation of the concept of information resources is a basis for the standardizing methods of IT-creation for the tasks of problems station managing. Paradigm of IT-selection construction and heterogeneous data processing is the basis for providing: workability of man-made objects in emergence control and defects evolution of construction level, assessment of hydrogen degradaion level of metals, materials sress-strain state determination; automation control systems protection that comprehensively describes the approaches to the resource solution and safe equipment operation in the areas in question.

Мікроконтролерна система діагностики для оцінювання двигуна Стірлінга

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Мікроконтролерна система діагностики для оцінювання двигуна Стірлінга Автори: Карпінська, Олена Дмитрівна; Borowik, B.; Karpinska, O. Короткий огляд (реферат): Представлено систему вимірювання з мікроконтролером, за допомогою якої здійснюється діагностика та оцінюється ефективність роботи двигуна Стірлінга. В систему заімплементовано модель аналізу прототипу двигуна Стірлінга для знаходження оптимальних значень його основних робочих параметрів. Двигун Стірлінга оснащено сенсорами вимірювання температури за допомогою термопари з матеріалу залізо/константан типу Fe-CuNi/J і давачем тиску. Крім цього, запроектовано пристрій тестування із застосуванням 16-бітного контролера PIC18F для виконання аквізиції даних. У зв’язку з тим, що критично важливою частиною двигуна Стірлінга є регенератор, розроблено складну систему електронного керування регулювальних клапанів входу та виходу регенератора. Цю систему створено на основі сучасного мікроконтролера типу PIC24H корпорації Microchip. Систему обладнано оригінальною програмою мовою асемблер, яка покращує роботу двигуна Стірлінга та підвищує його продуктивність шляхом електронного керування клапанами. Електронна система виконує низку вимірювань на головному валу двигуна. Такими є вимірювання частоти обертання, використовуючи давач Холла. Сигнал давача Холла підлягає перетворенню з подальшим обробленням у процесорі PIC24H. Ці імпульси після перетворення в елементі Шотткі застосовуються для керування клапанами та синхронізації блока випередження й регулювання відкриття клапанів. Система також служить для перевірки потужності двигуна Стірлінга на підставі вимірювання обертового моменту на головному валу. Система характеризується розширеними функціональними можливостями, причому дані з 16-бітного мікроконтролера типу PIC24H обробляється в математичному модулі та, в подальшому, – у мікроконтролері типу ARM11. Система, окрім вимірювання потужності двигуна Стірлінга, відіграє істотну роль для дослідження характеристик двигуна. Тому побудовано випробувальний стенд, оснащений рядом процесорів для збору даних про частоту обертання і крутний момент. Ці дані використовуються для подальшого аналізу отриманих результатів науково-дослідних експериментів. Вал двигуна Стірлінга з’єднано зі спеціально сконструйованим вимірювальним пристроєм на базі електричного генератора, що дає змогу оцінювати динамічні параметри двигуна Стірлінга. Будова та структура випробувального стенда разом з електронною системою та електричним генератором буде предметом окремої статті.; In this paper we present the microcontroller system for the diagnostics and evaluation of the Stirling engine performance. For this purpose the analysis model for the prototype engine has been developed to present the engine’s improved benchmarking results. The functioning of this engine has been analysed with the aim to find and optimize the main working parameters. To obtain this goal the Stirling engine has been equipped with different kinds of electronic sensors. A microcontroller testing circuit has been designed, which uses the acquisition of data from the data module.

Порівняльне оцінювання розроблених інформаційних технологій для сучасних систем комп’ютерного зору

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Порівняльне оцінювання розроблених інформаційних технологій для сучасних систем комп’ютерного зору Автори: Грицик, В.; Пастух, О.; Hrytrsyk, V.; Hrytsyk, V.; Pastukh, O. Короткий огляд (реферат): Оцінено актуальність розробки з існуючими підходами до збільшення роздільної здатності при отриманні зображення. Показано переваги запропонованого принципу при використанні у специфічних галузях. Показано результати аналізу проведеного на базі експериментів, який підтверджує, що запропонований метод має перевагу (ціна–якість) над приладами із зарядним зв’язком (матрицями ПЗЗ) при використанні повного діапазону його можливостей, тобто при надвисоких роздільних здатностях у спеціальних предметних областях. Наприклад, при мікробіологічних дослідженнях потрібна роздільна здатність може бути досягнута тільки при реалізації високих вимог до ПЗЗ елементів і відповідно до дорогих систем охолодження. У роботі показано технологію отримання образів.; The relevance of existing development approaches to increase the resolution of imaging is evaluated in the paper. The choice of method of entry into digital images at high resolution for further processing is particularly relevant in terms of price-quality-subject area. The advantages of the proposed principles for use in specific areas are shown. Results of analysis conducted on the basis of experiments confirming that the proposed method has the advantage (price-quality) over charge-coupled devices (CCD matrix) using the full range of its capabilities, ie, at very high resolution in special subject areas is shown. For example, in microbiological studies required resolution can only be achieved in the implementation of high demands to the CCD elements and therefore to expensive cooling systems. The technology with dynamic resolution (scale quality-speed) for input images is demonstrated. Technology is based on the electron vacuum tube. Studies and tests of the actual input images (cell) sites testified that the application of the method of program- controlled raster, new schemes and technical solutions, modern components and techniques of modern digital signals processing allow to build on the basis of their effective input images in computer vision systems. The relevance of the proposed technology on existing alternative approaches is shown in this paper. The analysis is conducted according to the criterion of price and quality. Area of the most efficient use of the technology is proposed. Efficiency of technology is increased with the increasing requirements, such as sensitivity and resolution. The research laid the basis for the creation of non integrated systems of video-data entry, which will maximize the sensitivity up to limit opportunities.

Навколокатодні процеси в люмінесцентних лампах

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Навколокатодні процеси в люмінесцентних лампах Автори: Коваль, Вадим Петрович; Tarasenko, M.; Koval, V. Короткий огляд (реферат): Розглянуто питання щодо механізмів утворення від’ємного катодного світіння, темних «дифузійних плям» та густих непрозорих замкнених смуг на стінках колб люмінесцентних ламп (ЛЛ) у навколокатодній області, причини виникнення периферійних пульсацій світлового потоку та страт як основного фактора, який обмежує глибину регулювання світлового потоку. Доведено, що утворення від’ємного катодного світіння в навколокатодній області ЛЛ зумовлено збудженням й іонізацією (в основному) атомів ртуті, а не аргону.; The article deals with the problem of the negative cathode glow formation mechanisms, dark «diffuse spots»and thick opaque closed stripes on the flask walls of fluorescent lamps (FL) in the peri-cathode space, whence of peripheral pulsations of luminous flux and strata as a major factor that limits the depth of the luminous flux regulation. It has been determined a) that peri-electrode pulsations of the luminous flux in FL are preconditioned not only by the periodic change of the electrode polarity, when the movement of Faraday dark space from one end of the lamp to another takes place, but also by the fact that dimensions of the negative cathode glow over each half-period change cophasally while the Faraday dark space change antiphasally by the instantaneous value of the current; b) the relationship between the rate of the dark «diffuse spots» formation and the thick opaque closed stripes on the flask walls in the peri-cathode space, the quality of FL and modes of its functioning in the electric circuit. Great operating and starting currents activate this process noticeably. It has been proved that: a) the formation of the negative cathode glow in the peri-cathode space of FL is caused by excitation and ionization (mostly) of mercury atoms and not those of argon; b) at smooth current decrease through the FL, as is the case in the regulation of the luminous flux of lamps, the temperature of the cathode and anode reduces so much that the cathode becomes unable to emit a sufficient enough number of electrons to maintain a discharge process. It testifies that without an additional heating of the electrode the regulation depth of the FL luminous flux cannot be high. Besides, while operating in the industrial frequency network, an increase of the pulsation depth of the luminous flux will take place. There have been clarified the reasons of the strata’s appearance in the FL luminous flux regulation in high frequency electric circuits, which made it possible to set reasonable limits of its regulation by the current decrease through the lamp in no more than 5 times of the nominal current.

Застосування методу парціальних прискорень для оцінювання керованості автомобілів

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Застосування методу парціальних прискорень для оцінювання керованості автомобілів Автори: Klets, D. Короткий огляд (реферат): Запропонований метод дозволяє виконувати оцінювання керованості автомобілів з урахуванням або без урахування відведення, з різними типами привода й різних направляючих колесах за допомогою парціальних прискорень. Визначення бічних і дотичних реакцій на колесах автомобіля при повороті з урахуванням бічного відведення шин дозволяє більш точно оцінювати повороткість, стійкість і керованість автомобіля.; Means of road transport plays an important role in the life of society. Efficiency of its operation determines the efficiency of the national economy as a whole. At steady driving on a straight or curved path with constant average linear or angular velocity and perturbation action it is necessary to influence the vehicle management controls in order to maintain a given course angle or constant radius turn. In this case, the ability of machines to respond adequately to the action (from handling) depends on its course and trajectory stability. Manageability is an important vehicle operational feature and it is closely related to road safety. On vehicle handling significantly affect lateral forces arising in contact of wheels with the road when turning. Vehicle turn can be carried out in three main ways – changing the angles between the longitudinal axis and steering wheels rotation plane of the machine due to their rotation, the change in position of one machine part on another ( articulated vehicles), as well as varying different sides wheels speed. The proposed method allows evaluating an automobile handling with or without accounting withdrawal, with various types of drive wheels and various steering wheels using partial acceleration. Determination of lateral and tangential reactions on automobile tire while turning in view tire slip allows more accurate evaluating of automobile maneuverability, stability and handling. Determination of vehicle total and partial angular accelerations during its driving into rotation with and without accounting withdrawal allows developing a vehicles handling improving algorithm with different tire types. Using of different ways in vehicle managing is complicating associated with machine design and control process by machine handling characteristics changing during applying the locking devices. The equations of front-wheel drive vehicles and all-wheel drive vehicles rotational motion when driving on curves without removal are the same. Appearance of new ways to perform maneuvers such as turning movement with all the drive wheels (4WS), requires researching of movement trajectory, stability and handling of machines during specified maneuvering.

Аналіз геометричної моделі процесу фрезерування внутрішніх замкових різей

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Аналіз геометричної моделі процесу фрезерування внутрішніх замкових різей Автори: Скляров, Руслан Анатолійович; Редько, О.; Shanayda, V.; Skliarov, R.; Redko, O. Короткий огляд (реферат): Проведено аналіз геометричних параметрів траєкторії руху вершини зуба фрези при обробці профілю внутрішньої конічної різі замкового типу. Запропоновано аналітичні залежності для розрахунку граничних геометричних параметрів фрези залежно від параметрів оброблюваної різі. Визначено умову технологічного забезпечення відповідності геометричного профілю різі до вимог ГОСТу.; Drill string is formed by the connection of pipes such as step-by-step. In the drill string pipe connected through tapered threaded surface. These surfaces are made on special structural elements of the drill pipe, such as nipple and coupling. The formation of the columns has a significant reserve time for assembly operations. This is a reduction of effort in correcting emergency situations. The largest number of failures falls on threaded connections. That is why improving the reliability of these connections is an important task for both engineering and oil and gas industries. In modern conditions of production, internal screw-thread made way for threading lathe knife by 6-8 passes. The result of this process is the geometric distortion of the surface profile of the thread. Threaded profile loses strength because of their rapid abrasion. This effect is actively manifested through significant deviation geometry threaded profile from the nominal values. Manufacturers of pipe for drill columns are interested in simplifying the process of forming a threaded profile on the conical surface and improving operational reliability of such connections. The authors of this article have a proposal to make the internal locking thread by milling in a single pass. To implement the research carried out: - formed a geometric model for the analysis of the process of milling internal screw-thread; - investigated the characteristic geometric parameters that affect the formation of the thread; - written mathematical model which will perform the selection of geometric parameters cutters depending on the geometrical parameters of threaded type. The article includes analysis of the geometrical parameters of the trajectory of the top cutter tooth profile when processing internal tapered thread type lock. Analytical dependences presented for calculation of the limit of geometrical parameters of cutters depending on the parameters of the treated thread. Technological conditions defined for the implementation of the geometric profile matching thread with GOST.

Обґрунтування економічної ефективності використання конвеєрів при транспортуванні насіннєвого матеріалу по криволінійних траєкторіях

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Обґрунтування економічної ефективності використання конвеєрів при транспортуванні насіннєвого матеріалу по криволінійних траєкторіях Автори: Ляшук, Олег Леонідович; Тарасюк, Ю.; Hevko, Iv.; Lyashuk, O.; Tarasyuk, Y. Короткий огляд (реферат): Запропоновано методику техніко-економічного обґрунтування транспортно-технологічних механізмів (ТТМ), що проводиться на основі їх порівняльного оцінювання з типовими представниками машин, які здійснюють однотипні операції й несуттєво відрізняються за основними параметрами. Наведено аналітичні залежності для визначення основних складових техніко-економічного оцінювання, зокрема принципи економічного розрахунку собівартості виготовлення та експлуатації ТТМ і їх елементів та економічної ефективності оцінювання нових конструкцій ТТМ.; The main operating and loading-unloading members of most agricultural machines are their screw operating members. Their position in the transporting means is in general between 40-50% according to different sources. Their characteristic feature is that, caused by different rheological properties of cargo, which specify the nomenclature and design parameters of screws. The advantages of screw conveyors are their being easily designed and maintained, small overall dimensions loading and unloading convenience, their geometry, etc. Their disadvantages are high specific power consumption, sufficient cargo crashing and grinding, screw operating member and casing wear and their being sensible to the overloading, which result in creation of cargo blocking inside the casing. In spite of the fact, that the scientific papers on the screw conveyors design are available, modern requirements of the agricultural production need improvement of the available constructions and creation of totally new ones, which require certain theoretical and experimental investigations with their further technological-economic interpreting. The method of technical-economic interpreting of transporting-technological mechanisms (TTM), carried out on their comparative estimation with the conventional ones, which perform the same type operations and do not differ sufficiently in to their main operations, has been proposed in the article. Analytical dependencies for determination of main components of the technological-economic estimation, the principle of economic calculation of the manufacturing cost price, TTM and their components maintenance and operation as well as economic effectiveness of the new TTM construction estimation in particular, have been deduced. The application of the tubular scraper cable conveyor for transporting seeds along the curvilinear tracks as compared with the flexible screw conveyor and flexible pneumatic conveyor was found to be very effective and makes the process be more qualitative, decrease the effect on seeds and minimize their injury.

Дослідження ступеня пластичного деформування присаджувального матеріалу при електроконтактному наплавленні порошковим дротом

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Дослідження ступеня пластичного деформування присаджувального матеріалу при електроконтактному наплавленні порошковим дротом Автори: Volkov, D. Короткий огляд (реферат): Побудовано статистичну модель, що пов’язує основні параметри технологічного процесу електроконтактного наплавлення порошковим дротом зі ступенем пластичного деформування останнього. Отримано рівняння математичної регресії, які доводять, що найбільший вплив на ступінь пластичного деформування порошкового дроту при електроконтактному наплавленні чинить сила та час протікання імпульсу електричного струму, а також хімічний склад порошкового осердя дроту.; Analysis of the researches and publications concerning the impact of the conditions of plastic deformation of filler materials on the reshaping of the cross-section of the wire and on the contact surface of the wire with base metal during the process of resistance fusing has been carried out by the authors. Available models of forming the connection during the resistance fusing with continuous wire have been investigated, and calculation estimation of the condition of plastic deformation effect on the density of active centers and the adhesion strength of coating with the base metal has been carried out. It has been stressed, that the process of deformation of the powder wire, that can be used as filler material under the resistance fusing, as well as the influence of the degree of its plastic deformation on the density of the resulting layer, adhesion strength and the technical and operational properties of coating have not been investigated enough. The key factors influencing the process of the powder wire deformation during the resistance fusing have been found and analyzed. Basing on the results of experimental studies and mathematical processing of the results in the software environment Statististica_V6 (StatSoft) the mathematical and statistical models of the process of plastic deformation of filler material as the powder wire during resistance fusing have been developed and built. While developing this model the following operations were conducted: testing of the reproducibility of experiments, determination of the mathematical regression coefficients, checking of the linear model correctness, as well as the evaluation of the importance of the regression coefficients of the derived equations. The degree of plastic deformation of filler material was found to be dependent on the combination of the main parameters of the resistance fusing regime. Thus, by increasing the strength and time of the electrical pulse fusing impulse and the electrical resistance of the powder filler core the deformation degree increases as well. The increase of the powder wire shell thickness and the effort on the roller-electrode within certain limits results in the decrease of the plastic deformation degree of filler materials during resistance fusing.

Вплив динамічного процесу на напружений стан шнека

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Вплив динамічного процесу на напружений стан шнека Автори: Gevko, Iv. Короткий огляд (реферат): Проведено аналіз експлуатації шнека з урахуванням динамічних напружень, які зумовлені коливальними процесами. Розроблено математичний апарат кількісного оцінювання динамічних навантажень, що викликані коливальними процесами у гвинтових робочих органах. Встановлено, що максимальні значення дотичних напружень, які зумовлені резонансними згинними коливаннями шнека, що обертається із певною кутовою швидкістю, для більших значень цієї швидкості є більшими. Порівняльний аналіз наведених результатів показує, що за одних і тих самих фізико-механічних та геометричних характеристик шнека резонанс за більших значень кутової швидкості його обертання має місце для меншої частоти зовнішнього періодичного збурення. Встановлено, що резонансні динамічні напруження шнека, з урахуванням кутової швидкості його обертання, є більшими для менших значень «власних динамічних частот» (більшими для більших значень кутової швидкості обертання), а резонансні динамічні напруження за значних кутових швидкостей обертання у кілька разів перевищують резонансні напруження «статичного шнека» (який не обертається). Останнє слід враховувати при виборі динамічного коефіцієнта запасу міцності.; Screw transporting-technological mechanisms are widely applied in all branches of industry. The effectiveness of many areas and shops, enterprises in whole depends on their reliable operation. That is why to provide reliability and quality of performing technological operations by screw mechanisms it is necessary to take into account dynamic loadings, caused by the vibration processes. It is known that in the case of forced vibrations, ie those caused by the variable over time periodic forces influence, the vibration amplitude, and thus the dynamic tension, are strongly dependent on the forced power frequency. When these frequencies coincide or when the forced frequency approaches the frequency of the screw and under low damping, the resonance develops, that is the vibration amplitude increase sharply. When the angle or linear deformations increase, dynamic stresses in the screw members increase too, dynamic stresses (resonance) being dependent on both internal factors (physical-mechanical screw parameters, geometric sizes, etc.) and external ones. The analysis of screw operation, taking into account dynamic loadings, caused by the vibration processes, has been carried out in this investigation. Mathematic means of the qualitive estimation of dynamic loadings, caused by the vibration processes in the screw operating members, have been developed. It was found, that the maximum values of the tangential stresses, caused be the resonant bending vibrations of the screw, which is rotating with certain angle speed, are greater values of these speeds. Comparative analysis of the presented results testifies, that under similar physical-mechanical and geometric characteristics of the screw, the resonance under greater values of the angle speed of its rotation are for the smaller frequency of the outside periodic disturbing. It was found, that the screw resonance dynamic stresses, taking into account the angle speed of its rotation, is greater for smaller values of «own dynamic frequencies» (greater for greater values of the angle speed of rotation), and resonant dynamic stresses under sufficient angle speeds of rotation exceed in some times the resonant stresses of the «static screw» (which does not rotate). This fact must be taken into account while choosing the dynamic coefficient of the strength resource.

Характеристики подач і зусиль при тонкому точінні багаторізцевими головками

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Характеристики подач і зусиль при тонкому точінні багаторізцевими головками Автори: Шарик, Володимир Мирославович; Lutsiv, I.; Sharyk, V. Короткий огляд (реферат): Запропоновано конструкції багаторізцевих головок адаптивного типу з пружними напрямними для тонкого точіння, в яких керування положення різця в процесі обробки відбувається через електромагнітний двонаправлений привод різцетримачів з мікроконтролерним інтелектуальним керуванням та гідроциліндрами. Доведено ефективність вирівнювання зусиль різання з допомогою розроблених головок на основі алгоритмів керування, що передбачають стабілізацію як рівнодійної осьових складових сил, так і сумарних переміщень різальних елементів.; The paper deals with the feed and power characteristics in the process of fine turning using multiage heads. The modern problems of fine turning as well as the problems of machining accuracy and continuous chip breakage are analyzed and search directions of manufacturing and constructive design solutions are defined. In addition to machining technology and tools improvement the conceptually new mechatronic heads are developed on the base of precession mechanics, electronics, electro engineering techniques integration with particularly regard to the multi edge machining of adaptive type. Constructive design combination of operational and driving units of cutting machines linear and rotational motion mechanisms that realize the direct-action drive conception allows improving the accuracy, response speed and reducing capacity losses. The presence of automatic control system and manufacturing process control sensing elements incorporated in the given design makes the head intellectual and autonomous that allows creating advanced designs of metal cutting machine units. The designs of fine turning multi edge heads of adaptive type with elastic guides are considered. The turning tool position control in the process of machining is performed by the bidirectional electromagnetic drive of tool holders with intellectual control system based on microcontrollers. As a result the proposed control system gives the possibility to response quickly to the material extraneous impurities while machining as well as redistribute cutting forces in the process of cutting edges wear in the multi edge tools. The information data recording to the independent memory is also available with the following computer analyzing. Two control algorithms for operation of proposed multi edge fine turning cutting heads with elastic guides are proposed. In this way the multi edge turning process control is performed by electronic devices in a form of the programmed CNC system. The input signals of the tool position are submitted to the above system in which they are operated using the necessary algorithm. The signals to control the cutting edges drives are gone out of the CNC system. The dynamical position of the cutting tools is fixed by the feedback sensors communication system. The output signals are sent to the regulatory inconsistencies system to correct the input signals. To prove the mentioned above algorithms operation the determination of feed and forces characteristics are developed. These characteristics deals with two conditions of the work piece multi edge turning: in a case of eccentricity work piece machining and in case of machining of the work piece with a radial run out. Three edge cutting heads designs with elastic guides and electromagnetic and hydro drives are developed to equalize the axial as well as radial components of cutting forces. The effectiveness of equalizing of cutting forces using the developed multi edge heads on the base of control algorithms is proved. These algorithms provide stabilization of summarized axial components of cutting forces as well as summarized cutting elements displacements.

Методологічні та конструктивно-технологічні аспекти розроблення адаптованих коренезбиральних машин

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Методологічні та конструктивно-технологічні аспекти розроблення адаптованих коренезбиральних машин Автори: Підгурський, Микола Іванович; Паньків, Марія Романівна; Baranovsky, V.; Pidhursky, M.; Pankiv, M. Короткий огляд (реферат): Наведено результати наукових досліджень, які характеризують методологічні та конструктивно-технологічні принципи послідовності розроблення адаптованих коренезбиральних машин, призначених для одночасного збирання коренеплодів цукрових, кормових, столових буряків і малорозмірних (за довжиною) сортів моркви. На основі проведеної класифікації існуючих викопувальних і очисних робочих органів коренезбиральних машин розроблено структурну модель і запропоновано алгоритм ідентифікації процесу розроблення конструктивно-компонувальної схеми адаптованого викопувального транспортно-очисного комбінованого робочого органу та адаптованого транспортно-очисного комбінованого робочого органу, а також адаптованої коренезбиральної машини загалом.; The authors present the results of scientific research characterizing methodological, as well as structural and technological principles of sequence of the adapted root-harvesting machines (ARHM) development, designed for simultaneous harvesting of the sugar beets, mangel-wurzel beets, beetroots and small-size (in length) sorts of carrots. Scientific conception and algorithm of the adapted root-harvesting machines while interpreting the structural models of the adapted combined operation members as well as the statement of the methodological characteristics of construction-technological features of their application, have been developed. The algorithm of the adapted root-harvesting machines development encompasses: classification of the available root-harvesting machines, their digging and cleaning operation members basing on complex systematization criteria; development of the structural model of the adapted combined operation members, designed for excavation and cleaning of the roots piles; identification of development process of structural layout schemes of the adapted digging and cleaning combined operation members (ADCCOM), and adapted cleaning combined operation members; development of the structural layout scheme of the adapted root-harvesting machine in general. Based on the conducted classification of the available root-harvesting machines digging and cleaning operation members, the structural model of development process of basic (digging and cleaning) adapted transport technological systems of root-harvesting machine has been developed. Based on the structural models of basic transport-technological systems (TTS) of root-harvesting machine, the algorithm of identifying the development process of structural layout scheme of adapted digging and cleaning combined operation members and adapted cleaning combined operation members has been proposed. Taking into account the peculiarities of roots and technological processes of their harvesting, the structural and technological scheme of the adapted root-harvesting machine has been developed.

Деградація металу труб під час тривалого транспортування аміаку

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Деградація металу труб під час тривалого транспортування аміаку Автори: Arkhypov, O. Короткий огляд (реферат): Територією України проходить магістральний аміакопровід Тольятті–Одеса, від якого живиться вся хімічна промисловість держави. Аміак є визначальною складовою при виробництві мінеральних добрив. Термін експлуатації аміакопроводу складає понад 30 років. Важливість цього унікального об’єкта, екологічні наслідки в разі витікання аміаку в навколишнє середовище і періодичні аварії, що траплялися на різних його ділянках зумовили необхідність ретельного аналізу стану металу труб, що були виготовлені з ощаднолегованої сталі А333 Gr6. За час тривалої експлуатації можна очікувати значних змін механічних характеристик, наводнювання внаслідок взаємодії з аміаком і відповідних структурних перетворень металу труб. Встановлено, що за час експлуатації відбулася значна деградація механічних характеристик металу. Ударна в’язкість є однією з регламентованих механічних характеристик для трубних сталей, що й зумовило її вибір для аналізу. Досліджено ударну в’язкість 5 труб за нормальної й низької температури. Визначено також утяжку металу на зразках, що піддавались удару. Крім основного металу, досліджувалась зона термічного впливу. Доведено, що утяжка, як і ударна в’язкість, залишається величиною, чутливою до деградації металу протягом тривалої експлуатації. Розглянуто структурні зміни металу труб аміакопроводу. Мікроструктура сталі труб ферито-перлітна з характерною строкатістю, бал зерна № 6…8. Кількість перлітної складової у структурі сталі складала 27–34% і мала ознаки розкладу перліту на складові. Внутрішня і зовнішня поверхні труб підлягали незначній виразковій корозії. Відзначено тріщини корозійного розтріскування, які зародилися в підповерхневих шарах та руйнування в об’ємі стінки труби вздовж сульфідних включень у напрямку прокату, що є ознакою прояву водневого чинника. Подальші дослідження це підтвердили. Для всіх труб відмічається високий вміст водню (перевершує норму в 2–30 разів), чіткого розподілу водню за товщиною труби не спостерігається. В практичному плані проведена робота дозволила зробити висновок щодо необхідності відбракування деяких досліджених труб і можливого терміну подальшої експлуатації інших.; Chemical industry is fed by ammonia pipeline Tolyatti-Odessa. It is situated on the territory of Ukraine. The ammonia is a determined part of the mineral fertilizer production. The term of operation the ammonia pipeline is then 30 years. The importance of this exceptional, installation, ecological consequence in case of running out the ammonia in the environment and periodic breakdowns that were in the different part, all this causes the necessity of thorough analysis of metallic pipes. They were produced from low-grade steel A333 Gr6. The time of the long operation on can expect important changes of mechanical characteristics, saturation of hydrogen due to the interaction the ammonia and corresponding structure changes of metallic pipes. It was stated during the time operation the degradation of mechanic characteristics of metal for pipe-steel took place. Great viscosity is one of the metallic characteristics for the pipe-steels. This caused a choice of viscosity for analysis. It was investigated thet the great viscosity of 5 pipes at normal and low temperature. Tightening of metal was determined at the samples which were good to shock. Besides essential a zone of thermal influence was investigated. It was established that tightening as a great viscosity remain a sensitive quantity to degradation of metal by long operation. Structural metal changes of ammonia-pipelines were considered. A microstructure of steel ferrite-pearled pipes with distinctive stitching, a mark of grains № 6…8. The quantity of pearlite composition in steel structure consist of 27-34% and has properties of pearlite decomposition at the components. External and internal pipes surfaces are subjected to small pest corrosion. It is noted the crack of corrosion cracking that was born in undersurface balls and destruction in the volume of the wall pipe along sulfuric putting at the direction of rolling. This is a fithing of hydrogen factor manifestation. Further investigations confirm this fact. It is noted high contents of hydrogen for all pipes (over normal in 20-30 times), crisp distribution of hydrogen by thickness of pipe is not observerd. In practical plan this wok permitted to do conclusion that it is necessary to reject of some investigated pipes and possible term of further operation others.

Оптимізація вмісту і природи інґредієнтів епоксидної матриці за її властивостями

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Оптимізація вмісту і природи інґредієнтів епоксидної матриці за її властивостями Автори: Браїло, Микола Володимирович; Buketov, A.; Brailo, M. Короткий огляд (реферат): Доведено поліпшення характеристик матриці на основі епоксидного оліґомеру CHS-Epoxy 525 і твердника ПЕПА при підвищенні температури полімеризації. Проаналізовано тенденцію динаміки властивостей матриці при взаємодії твердників у комплексі. Встановлено, що показники характеристик отриманого матеріалу змінюються пропорційно вмісту того чи іншого твердника. Відповідно до отриманих результатів досліджень запропоновано застосовувати матеріали з різною концентрацією твердників ПЕПА і Telalit 410 для формування адгезійного та когезійного шарів у двошарових покриттях. Це сприятиме поліпшенню як адгезійних властивостей покриттів, так і їх когезійних характеристик, особливо при експлуатації матеріалів при знакозмінних навантаженнях і підвищених температурах. Результати, отримані методом оптичної мікроскопії, добре узгоджуються з випробуваннями фізико-механічних та теплофізичних властивостей матеріалів. При цьому аналіз світлин зламу дозволив не лише підтвердити динаміку залишкових напружень від умісту твердників, але й констатувати достовірність попередньо отриманих результатів і правильність вибору матриці за оптимальної концентрації твердників для практичного застосування матеріалів, які експлуатуються в умовах впливу підвищених знакозмінних навантажень та температур.; The improvement of matrix characteristics on the basis of epoxy oligomer CHS-Epoxy 525 and PEPA hardener under rising of polymerization temperature was proved. The analysis of matrix properties when hardeners interact, demonstrated that the change in the operating characteristics of the obtained material is proportional to the content of the hardener. According to the researched results materials with different concentrations of PEPA and Telalit 410 hardeners are proposed to be used to form a cohesive and adhesive layers in two-layer coatings. It was experimentally proved that using coatings with improved adhesion properties it is necessary to form the material on the basis of epoxy matrix CHS-Epoxy 525 (100 parts) and hardeners containing PEPA + Telalit 410 = (4 +6) parts. It was also proved that to make coatings with improved cohesive properties to form matrix based on epoxy resin CHS-Epoxy 525 (100 parts) and hardeners (PEPA + Telalit 410) = (5 +5) parts is of greater importance. It will improve coatings properties and their reliability, especially when operating under alternating loads and high temperatures. The results obtained by the optical microscopy testify all physical, mechanical and thermal properties. The analysis of fracture surface images testifies the dynamics of residual stresses with different content of hardeners. The proper choice of matrix forming technology with the optimal hardeners concentration for practical application of materials under the dynamic loads and temperature was proved.

Врахування малоциклових навантажень при розрахунку підсилених згинальних залізобетонних елементів

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Врахування малоциклових навантажень при розрахунку підсилених згинальних залізобетонних елементів Автори: Kononchuk, O. Короткий огляд (реферат): Проведено експериментальні дослідження підсилених згинальних залізобетонних елементів при дії на них одноразових та малоциклових навантажень. В експерименті використано два методи підсилення: за допомогою вуглепластикових стрічок CFRP та полотна Wrap. Малоциклові навантаження прикладались різних рівнів, щоб змоделювати найпоширеніші режими експлуатації конструкцій, зокрема і випадки їх перенавантаження. В результаті проведених досліджень експериментально встановлено дійсний напружено-деформований стан таких конструкцій за різного режиму навантаження. У зв’язку з тим, що в чинних нормах відсутня методика розрахунку підсилених згинальних залізобетонних елементів, зокрема приклеєними в розтягненій зоні композитними матеріалами, розроблено таку методику. Вона адаптована до вимог ДБН В.2.6.-98:2009 та ДСТУ Б.В.2.6-156:2010 і базується на основі деформаційної моделі та враховує вплив малоциклових навантажень. Провівши порівняння експериментальних і теоретично отриманих даних, встановлено задовільну збіжність. Запропонована методика розрахунку дозволяє не тільки знайти несучу здатність таких конструкцій чи підібрати необхідні параметри елементів підсилення, але й встановити напружено-деформований стан підсиленої конструкції на будь-якому етапі її роботи, починаючи від першого навантаження й до стадії руйнування.; Experimental research of bended ferroconcrete elements before and after strengthening by composite materials under the action of disposable and small cyclic loading was carried out. The effect of small cyclic loadings on the bearing capacity, deformation and fracture toughness of experimental samples was found. Two methods of strengthening: using carbon plastic strips CFRP, which are glued along the entire length of beams span and anchored in the areas of support; using canvas Wrap, which is arranged in the form of U-shaped holder in the stretched zone of the concrete along the entire length of beams span. Small cycle loadings were applied at different levels to simulate the most common operation modes of constructions, the cases of overloading in particular. As a result of the conducted researches a real stress-strained state of such constructions under various kinds of loadings was determined experimentally. Taking into account the fact, that since 2011 in Ukraine new regulations of ferroconcrete constructions design, in which the calculation is based on the deformation model, have been adopted, and, taking into account the fact, that in the current standards the method, according to which the bended strengthened ferroconcrete elements are calculated, is not available, there is a need to develop such method. In this paper the method of calculating the bearing capacity of normal cross sections of bended ferroconcrete elements, strengthened by composite materials under the action of single loadings, have been improved. Adapted calculation of bended strengthened ferroconcrete elements in accordance with DBN V.2.6.-98:2009 and DSTU B.V.2.6-156:2010, which takes into account the effect of small cyclic loadings, based on the deformation model, have been developed on the basis of the deformed model. Having compared experimental and theoretical obtained data, satisfactory similarity was found. Proposed method makes possible not only to find bearing capacity of these structures or choose the required parameters of strengthened elements, but also to establish the stress-strained state of strengthened structure at any stage of its operation starting from the first loadings and to the stage of fracture.

Деформування зварної будівельної ферми при статичних навантаженнях

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Деформування зварної будівельної ферми при статичних навантаженнях Автори: Шингера, Наталія Ярославівна; Рибачок, О.; Kovalchuk, Y.; Shynhera, N.; Rybachok, O. Короткий огляд (реферат): Досліджено деформування нижнього пояса зварної підкроквяної будівельної ферми при дії на конструкцію зовнішніх статичних навантажень. Експериментальні дослідження виконано на фізичній моделі прямокутної підкроквяної зварної ферми з розмірами 2000×400 мм, виготовленої з кутникового профілю 40×40×4 мм зі сталі ВСт3пс за ДСТУ 2651:2005. Конструкцію фізичної моделі розроблено з дотриманням класичних принципів теорії подібності. За результатами напівнатурного силового експерименту отримано чисельну та графічну інформації про рівень поздовжньої деформації розтягом нижнього пояса досліджуваної конструкції при її зовнішньому навантажуванні від 2,5 кН до 45 кН, тобто в діапазоні експлуатаційних навантажень ферми. Виявлено, що при таких навантаженнях деформування нижнього пояса досліджуваної конструкції є в лінійній залежності з прикладеними до ферми зусиллями. Отримані результати досліджень доцільно використати для оцінювання напружено-деформівного стану фермових конструкцій як у процесі їх проектування, так і їх експлуатації. Результати виконаних експериментальних досліджень можна взяти за основу для верифікації розрахункових деформацій ферми, отриманих із використанням сучасних прикладних програмних пакетів системи автоматизованого проектування зварних ферм.; Deformation of lower belt of the weld-fabricated build farm under external static loadings has been analysed. Experimental research is executed on the physical model of the rectangular 2000×400 mm size weld-fabricated farm made of VSt3ps type steel 40×40 ×4 mm angle profile after ISO 1052-82. A welded construction was produced by the semi-automatic arc welding. Model research of construction makes possible to eliminate human factors, which calculation methods are not deprived of, and to take into account completely the complex influence of stochastic factors (structural, technological, operating). The construction of physical model is developed with the observance of classic principles of similarity theory. Statistical test plan was developed and the required minimum number of the experiment duplications, which will provide limit relative results error δ=0,1 with confidence level γ=0,9 and predictable variation coefficient υ=0,3 was found. According to the results of semi-model power experiment numeral and graphic information on the level of longitudinal stretching deformation of lower belt of the tested construction under its external loading from 2,5 kN to 45 kN with discret 2,5 kN was obtained, that is, within the operating loadings of farm. Testing stand in whole and reading device for determination of deformations of the lower belt are structurally made so, that their own rigidity does not influence on the accuracy of the obtained results. Numeral informative arrays were got experimentally, which are tested according to the Irvin criterion. It is discovered that such loadings of deformation of lower belt of the tested construction are in the linear dependence on the applied to the farm efforts, that is, the farm element operates within the limits of elastic deformation. Obtained results of research are worth being used for evaluation of the stress-strained state of farm constructions both in the process of their designing and during their operation. The results of the obtained experimental research can be the basis for verification of calculation deformations of structural elements of farms, got with the use of the modern applied software packages of computer-aided farm design.

Осесиметрична контактна задача термопружності про тиск пружного циліндра на пружний півпростір з урахуванням неідеального теплового контакту

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Осесиметрична контактна задача термопружності про тиск пружного циліндра на пружний півпростір з урахуванням неідеального теплового контакту Автори: Шелестовська, Марія Яківна; Okrepkiy, B.; Shelestovska, M. Короткий огляд (реферат): Побудовано розв’язок осесиметричної контактної задачі термопружності про тиск пружного кругового ізотропного циліндра на пружний ізотропний півпростір з урахуванням неідеального теплового контакту між циліндром і півпростором. За допомогою методу інтегрального перетворення Ганкеля розв’язано рівняння теплопровідності й термопружності для півпростору, а методом Фур’є – для циліндра. Температурне поле, переміщення й напруження в циліндрі подано через коефіцієнти, які задовольняють нескінченну систему алгебраїчних рівнянь.; Determination of contact stresses, taking into account temperature factors, is of importance while investigating machine parts and construction elements strength in the area of their interaction and designing of the elastic basis constructions for the efficient operation of its material and the basis supporting power. Solution of the axis-symmetric contact thermo-elastic problem of the pressure of elastic circular isotropic cylinder on the elastic isotropic semi-space, taking into account non-ideal thermal contact between the cylinder and semi-space, has been built. All cylinder end points, being subject to the outside loading, are displaced in equal value. The semi-space and cylinder surfaces outside the contact area are free of outside stresses, and the tangential stresses in the contact area equal zero. On the free end of the cylinder constant temperature is provided and the thermal contact between the bodies is expected to be non-ideal. Free surfaces of the cylinder and the semi- space are kept at zero temperature or thermoisolated. Under qiven assumptions the method of determination of the temperature fields and the contact stresses in the cylinder and semi-space, has been developed. Using the Hankel integral transformation method the thermal conductivity and thermal elasticity equation for the semi-space, has been solved, and the Fourier method-for the cylinder. Temperature field, displacement and stress in the isotropic semi-space are expressed by the non-personal integrals, possessing unknown functions, which are found from the boundary conditions of the problem. Temperature field, displacement and stress in the cylinder are presented as coefficients, which satisfy non-finite system of algebraic equations. Satisfaction of the problem boundary conditions results in the system of integral equations, which connect the unknown functions with the coefficients, which specify the temperature field and, as a result, the Fredholm integral equation of the 2-nd order relatively the function, due to which the normal contact stresses in the semi-space are expressed, has been obtained. The Fredholm integral equation of the 2-nd order is reduced to the system of linear algebraic equations, which is solved by the numerical method. Numerical calculations for finding temperature and the temperature component of the normal stress in the semi-space in the area of contact for different values of contact conductivity, as well as the temperature component of the normal stress for different values of the Young’s modulus of the cylinder and semi-space, have been carried out. The analysis of graphs testifies, that non ideal thermal contact, when the cylinder is pressed into the semi-space, sufficiently affects the distribution of the temperature component of the normal stress in the contact area.

Моделювання росту втомної тріщини в сплаві д16т методом скінченних елементів

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Моделювання росту втомної тріщини в сплаві д16т методом скінченних елементів Автори: Пиндус, Юрій Іванович; Галущак, О.; Yasniy, P.; Pyndus, Y.; Galushchak, O. Короткий огляд (реферат): Створено модель плоского зразка з центральною тріщиною в пружно-пластичній постановці за допомогою методу скінченних елементів у програмному комплексі ANSYS. Обґрунтовано довжину проростання тріщини для усталення пластичної зони у вістрі тріщини. Змодельовано ріст втомної тріщини за регулярного циклічного навантаження з урахуванням залишкових деформацій та напружень в околі вістря тріщини та контакту її берегів. Розраховано швидкість росту втомної тріщини з використанням ефективного коефіцієнта інтенсивності напружень, отриманого при моделюванні розкриття тріщини. Отримано задовільне узгодження результатів моделювання та експериментальних даних.; The aim of this study was to simulate fatigue crack growth using ANSYS software, determine crack growth rate and compare it with experimental data. In order to simulate the fatigue crack propagation along the direction of its growth, contact conditions were applied on two separate surfaces – cracks faces. This made it possible to simulate the processes that occur at the crack closure due to the formation of residual plastic deformations, contact and compressive stresses in the crack tip. In order to simulate crack propagation, the rate of crack growth was determined by the Paris formula. Crack growth rate was determined after application of each cycle of regular loading and summarized using of the «cycle by cycle» technique. When the overall crack growth reached finite element size, the limitation of displacements in Y axis were removed from a pair of nodes that were at one point and modeled crack tip at that time. The minimal crack growth length which is required for stabilization of plastic zone, stress-strain state and crack tip opening level was determined. For realistic simulation of fatigue crack growth the crack should be grown for 2 mm at least. This can be explained by the stabilization of stress-strain state in the crack tip and plastic deformations on crack faces (behind crack tip). Results of stress-strain state simulation for each load step, including plastic deformations, were considered during simulation of next load step (cycle). During crack growth on its faces residual plastic deformations (extensions) were formed. Therefore during unloading the crack faces closed up prematurely, before unload if finished. This leads to the crack closure effect. In addition, after premature crack closer, residual contact compressive stress appears on the crack faces. Thus, the created model made possible to take into account the effect of residual plastic deformation (extensions) on crack faces and consequently residual compressive stresses. The series of FEM simulation experiments of fatigue crack growth that corresponded to the experimental data at different values of maximum stress intensity factor (SIF) and SIF ratios were modeled. It was determined that values of effective SIF ranges are by 15–20% higher than obtained experimentally or by calculations using formulas. Therefore, it was proposed to introduce correction coefficient in order to eliminate these differences in simulation algorithm of effective SIF range calculation. Corrected values of calculated SIF are in satisfactory conforming to experimentally obtained results. The reasons of overestimation of simulated effective SIF ranges relatively experimentally obtained are – neglecting roughness and accumulation of corrosion products at crack faces. These factors cause increasing of the level of crack tip opening stress and decreasing of effective SIF range. Proposed finite element model takes into account only plastic deformations of material and residual compressive stresses ahead and behind the crack tip. Proposed correction factor integrally takes into account an increasing of roughness and accumulation of corrosion products on crack tip faces. To compare the simulated and experimental results, the V  Keff diagram of D16T alloy in effective Keff values was built. The diagram shows satisfactory agreement of experimental and simulated results for each experiment.

Вплив мікроорганізмів на корозію підземних металоконструкцій

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Вплив мікроорганізмів на корозію підземних металоконструкцій Автори: Крижанівський, Є.; Побережний, Любомир Ярославович; Марущак, Павло Орестович; Бусько, Б.; Данилюк, І.; Polutrenko, M.; Kryzhanivsky, E.; Poberezhnyy, L.; Maruschak, P.; Busko, B.; Danyliuk, I. Короткий огляд (реферат): Проаналізовано основні аспекти впливу ґрунтових мікроорганізмів на корозію підземних металоконструкцій (трубопроводи, нафтове обладнання). Вснановлено, що крім корозійно-механічної природи пошкодження труб підземних трубопроводів мають і біологічну складову. Вона спричиняє деструкцію захисного ізоляційного покриття під дією асоціатів ґрунтових мікроорганізмів. Доведено, що, корозійний процес нафтогазового обладнання слід розглядати не як лише фізико-хімічне явище процес, а обов’язково враховувати вплив біологічної деградації. Вплив біологічних міркоорганізмів зумовлює окрихчення сталей із подальшим утворенням пітингів та тріщиноподібних дефектів, які можуть спричинити катастрофічне руйнування трубопроводу. Модифікацією бітумно-полімерної мастики МБПІД-1 інгібіторами корозії з класу амінів (А) та четвертинних амонійних солей (ЧАС) отримано біостійкі інноваційні протикорозійні покриття та вивчено їх характеристики. Досліджено бактерицидну активність запропонованих інгібіторів. Адгезія стрічки до мастики не залежить від рецептури композицій ізоляційного покриття. Встановлено, що адгезія мастики до заґрунтованого металу була вищою порівняно з базовою композицією для рецептур з інгібітором (А) та інгібітором (ЧАС) на 36,0 та 24,0% відповідно. Проведено дослідно-промислові випробування розроблених біостійких покриттів у трасових умовах на магістральних газопроводах Західного та Південного регіонів. Результати випробувань підтвердили їх високу ефективність у забезпеченні протикорозійного та мікробіологічного захисту підземних металоконструкцій.; Technical problem of the analysis of failure and evaluation of degradation of the structural materials mechanical properties after their operational degradation is of importance for all critical structures, for main oil pipelines in particular. Analysis of the condition of operated pipelines is focused on the condition of the outer surface of the pipe, including the protective properties of coatings and possible damage from the outer surface. However, the pipelines which have been used for a long time are often characterized by multiple corrosion damages of the internal surfaces of pipes, which should also be considered. Corrosion damage to the pipe steel is not a separate problem, but a complex degradation factor, as it causes material embrittlement and hydrogenation. The basic aspects of the soil microorganisms impact on corrosion of underground metal structures (pipelines, oil equipment) have been analysed. It was determined that beside corrosion-mechanic damages the underground pipelines are subject to biological degradation, which causes the failure of the protective insulating coating under associates of soil microorganisms. It was proved, that the corrosion process of gas equipment should be considered not only as a physical-chemical phenomenon process, but the biological degradation impact must be taken into account. The impact of biological microorganisms caused the embrittlement of steels with further pittings and crack- like defects, which can results in the failure of the pipeline. Modification of bitumen-polymer mastic MBPID -1 by corrosion inhibitor class of amines (A) and quaternary ammonium salts (QAS) has resulted in obtaining biostable innovative anticorrosive coating and studying of their characteristics. Bactericidal activity of the proposed inhibitors has been investigated. Adhesion to mastic tape does not depend on the formulation of compositions coating. It was established that adhesion of mastic to primed metal was higher than that compared with the base composition for recipes inhibitor (A) and inhibitor (QAS) by 36.0 and 24.0 %, respectively. A pilot- scale tests of the designed biostable coating in highway conditions of gas pipelines in Western and Southern regions have been carried out. The test results aproved their high efficiency in providing corrosion and microbiological protection of underground metal constructions.

Дослідження термопружного стану контактуючих термочутливих півпросторів з тепловиділеннями на межі дотику

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Дослідження термопружного стану контактуючих термочутливих півпросторів з тепловиділеннями на межі дотику Автори: Вовк, Оксана Михайлівна; Popovych, V.; Vovk, O. Короткий огляд (реферат): Побудовано розв’язок квазістатичної задачі термопружності для двох контактуючих термочутливих півпросторів з миттєвими або постійними тепловиділеннями на межі дотику та досліджено їх термопружний стан.; Modern scientific-technological development in determination of the stress-strain state of structural elements imposes increased demands to their mathematical models in order to represent more completely real physical processes. This, in turn, anticipates accounting of such important factors as thermosensitivity of materials, complex heat exchange, presence of internal heat sources, power loads, contact interaction, etc. When neglecting mechanical energy transformation into heat energy we arrive at the solution of the quasi-static uncoupled thermoelasticity problem, which is divided into separate problems: determination of the temperature field of the body and determination of its thermoelastic state caused by this field and other possible power factors. Complexity of such models lies in the necessity to solve nonlinear boundary- value problems of mathematical physics and boundary-value problems for the systems of differential equations with variable coefficients. Beside numerical methods, analytical-numerical approaches are widely used to solve such class of problems. They make it possible to verify the reliability of purely numerical solutions and to widen the possibilities of engineering practice as to choice of efficient and available means of solution actual problems. One of such approach, based on utilization of the linearizing parameters method, which was widely approved on non-stationary heat conduction problems for thermosensitive bodies of simple geometric shape under complex heat exchange with the surroundings, was approved as to solution of the heat conduction problems for contacting thermosensitive bodies for heat sources acting on the contact boundary. The solution of quasi-static thermoelasticity problem for two contacting half-spaces, made of zirconium oxide and titanium alloy with instant or constant heat release on the contact boundary was constructed. Their thermoelastic state was studied.

Визначення тривимірного напруженого стану багатошарового циліндра

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Визначення тривимірного напруженого стану багатошарового циліндра Автори: Revenko, V. Короткий огляд (реферат): Розглянуто тривимірний напружено-деформований стан скінченного багатошарового циліндра, дослідження якого, шляхом відокремлення кутової змінної, зведено до розв’язання одновимірних крайових задач. Уперше побудовано власні функції для багатошарового циліндра з ненавантаженими торцями. Компоненти вектора переміщень і тензора напружень подано у вигляді рядів, які визначаються власними функціями. З використанням методу найменших квадратів, розв’язання крайових задач зведено до мінімізації узагальненої квадратичної форми. Вперше теоретично встановлені числові критерії збіжності методу і показано, що точність задоволення крайових умов оцінюється одним числом – мінімумом квадратичної форми.; Multilayer elastic cylinders are widely used in construction and engineering designs. In the calculation of the stress-strain state (SSS ), the simplified two-dimensional model of cylindrical shells are used or axisymmetrical boundary value problems under static load, which depend only on one spatial variable are considered. However, publications that describe a technique for solving boundary value problems in three- dimensional setting are not available. Investigation of the three-dimensional boundary-value problems of elasticity theory for multilayer cylindrical bodies are significantly complicated by the need to satisfy many ( more than ten ) conditions of perfect contact of adjacent layers and the boundary conditions. The problem of justification the completeness of solution as the series, research on the convergence of the method, theorem proving the existence and uniqueness of the solution, installation error estimates the meet all conditions has not studied. These issues are discussed in the article. To solve the three-dimensional boundary value problems the representation of general solution of equations of elasticity theory in a cylindrical coordinate system in three harmonic functions has been used. Countable set of eigenfunctions with nonzero and zero eigenvalues has been built. Components of displacement vector and the stress tensor are presented as series that defined eigenfunctions. The resulting strain is identically zero satisfying the boundary conditions at the ends of the layers. An approximation SSS of each cylinder layer is approximated by the finite sum of eigenfunctions. Basing on the method of least squares the algorithm for numerical solution of boundary value problems for multilayer cylinder has been developed. Satisfaction of all conditions is reduced to minimizytion of the generalized quadratic form. The method of analytical calculation of the coefficients of the quadratic form that allows to find the value of unknown coefficients of the high accuracy and to improve the performance of the method has been proposed. For the first time the numerical convergence criterion method was established theoretically. It is shown that the accuracy of satisfaction of the boundary conditions and the conditions of perfect contact is measured by a single number - the minimum quadratic form.

Дослідження КІН двох взаємодіючих поверхневих півеліптичних тріщин методом скінченних елементів

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Дослідження КІН двох взаємодіючих поверхневих півеліптичних тріщин методом скінченних елементів Автори: Підгурський, Іван Миколайович; Yasniy, P.; Pidgurskyi, I. Короткий огляд (реферат): Проаналізовано існуючі методи визначення коефіцієнтів інтенсивності напружень (КІН) для поверхневих непівеліптичних тріщин уздовж їх контуру та літературні дані щодо взаємного впливу кількох тріщин на зміну величини КІН. Для уточнення КІН уздовж фронту однієї та двох взаємодіючих поверхневих напівелептичних тріщин здійснено їх моделювання за допомогою методу скінчених елементів. Наведено результати досліджень коефіцієнтів інтенсивності напружень уздовж фронту поверхневої тріщини за одновісного розтягу пластини скінчених розмірів на основі методу скінченних елементів, які добре узгоджуються з відомими рішеннями. Здійснено моделювання взаємного впливу двох колінеарних тріщин на розподіл КІН уздовж фронту поверхневих тріщин.; The authors present the results of the study of stress intensity factors along the front of surface crack and two collinear cracks under uniaxial tension of finite size plate basing on the finite element method. Surface cracks are a common phenomenon in structural elements of construction frequently as a result of high values of the stress in the body and availability of defects. Such defects can sufficiently reduce the service life of structural components causing their premature failure, especially under repeated loading. Definition of the stress intensity factors is one of the most important tasks for the residual life of structures estimation. In any linear elastic fracture mechanics (LEFM) problem, precise computation of stress intensity factors accurately is of great importance. The analysis of available methods for determining stress intensity factors for surface semi- elliptical cracks along their contour has been carried out and data on the mutual influence of several cracks on the change of SIF. In order to specify SIF along the front of one or two interacting semi-elliptical surface cracks, the problem of their evaluation using the finite element method was studied. First of all, the modeling of semi- elliptical surface crack in the prismatic sample under tensile pressure was carried out. A three-dimensional model of the sample with the global model elements and the model of crack area with a local mesh with tetrahedral elements were developed. Investigations were carried out for the surface semielliptical cracks with ratio a/t for the deepest crack point to the specimen thickness (a/t) in the range a/t=0,1...0,7 and different crack aspect ratios a/c = 0,2; 0,6; 1,0. For the chosen parameters the values of SIF K1 along the path of the semi- elliptical surface crack, well correlated with the known solutions, were obtained. The energy instability was found to be in the surface crack threshold of the contour areas when its semi-axes ratio amounts a/c=0,4...0,8. The authors modeled the mutual influence of two collinear cracks on the distribution of SIF along the surface cracks front basing on the similar research methods. The modeling of both commensurate cracks and those that are significantly different in size is also carried out. The mutual influence of cracks was found to start when the distances between the cracks are commensurate with the size of surface cracks. When the distance between the cracks is close to merger, the SIF K1 values for inside surface points of the crack contour significantly increase. The results obtained are of importance for the geometric schematization of defects and further estimation of the residual operating life of the construction parts.

Моделювання НДС колектора пароперегрівача котла ТП-100 за комплексного термомеханічного навантаження методом скінченних елементів

Tue, 24 Jun 2014 00:00:00 GMT

Назва: Моделювання НДС колектора пароперегрівача котла ТП-100 за комплексного термомеханічного навантаження методом скінченних елементів Автори: Пиндус, Юрій Іванович; Ясній, Володимир Петрович; Yasniy, O.; Pyndus, Yu.; Iasnii, V. Короткий огляд (реферат): Оцінено напружено-деформований стан колектора пароперегрівача котла ТП-100 із урахуванням впливу внутрішнього тиску пари та різниці температур на його внутрішній та зовнішній стінках. Основну увагу зосереджено на дослідженні НДС найбільш ймовірної ділянки руйнування − містка між отворами колектора пароперегрівача. Виявлено, що основне зростання напружень на цій ділянці спричиняє градієнт напружень по товщині стінки колектора (різниця між температурами зовнішньої та внутрішньої поверхонь). Досліджено, що найнебезпечнішими режимами експлуатації колектора є умови, коли температура зовнішньої поверхні перевищує температуру внутрішньої. Отримано залежності розподілу напружень у різних ділянках містка між отворами колектора від температурних режимів експлуатації та зроблено висновки щодо вірогідних причин виникнення пошкоджень.; The power facilities, in particular, thermal power plants (TPPs) belong to the important objects, the failure of which can leads to accidents with severe consequences. The uninterrupted operation of TPPs greatly depends on the reliability of main elements of steam power systems. Therefore, one of the crucial tasks to be provided the structural integrity and life of the superheater collector is to increase the accuracy of its stress strain state estimation taking into account the thermo-mechanical loading. In the study the stress strain state of type TP-100 boiler superheater collector was evaluated, taking into account the effect of internal steam pressure and temperature difference on its internal and external surfaces. The main attention is focused on the study of the stress strain state of the most probable collector failure area that is the ligament between the superheater collector holes. The impact of internal pressure and temperature changes on the internal and external surfaces on the stress-strain state of thermal power plant superheater collector during the starts and stops was modeled in elastic formulation using finite element method. It was found out that the major stress increase in this area is caused by stress gradient through the thickness of the collector wall (the temperature difference between the external and internal surfaces). It was determined that the most dangerous modes of operation of the collector are the conditions when the temperature of the external surface exceeds the temperature of the internal surface. The dependences of the stress distribution on the temperature regimes of collector operation in different parts of the ligament between the holes and the conclusions about the likely causes of damage emergence were done. For the studied temperature range (20-600°C) the stresses that arise in superheater depend only on the temperature difference between the internal and external surfaces and do not depend on their maximum values. The most dangerous operation modes of superheater collector are when the temperature on its internal surface is lower than on the external. With the increase of this difference from 0 to 100°C the normal stress on the internal surface of the ligament between the superheater holes increases in 5 times and reaches 230 MPa, which exceeds the yield strength of the material at the temperature of 500°C.

Теплофізичні властивості наноепоксикомпозитів із урахуванням вмісту наповнювачів

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Теплофізичні властивості наноепоксикомпозитів із урахуванням вмісту наповнювачів Автори: Митник, М.; Мороз, Костянтин Михайлович; Сартинська, Ліна Людвіговна; Styhlyak, P.; Mytnyk, M.; Moroz, K.; Sartynska, L. Короткий огляд (реферат): Композитні матеріали на основі термореактивних полімерів завдяки комплексу фізико- механічних та експлуатаційних характеристик широко використовують в усіх галузях промисловості України для захисту обладнання від корозії та зношування. Проте слід зазначити, що низькі показники теплофізичних властивостей композитів на основі епоксидного олігомера значно звужує область їх застосування. У роботі запропоновано для способу гідродинамічного суміщення компонентів використати модифікування епоксидного олігомера наночастками з метою підвищення теплопровідності. Дослідженнями встановлено, що використання наночасток у гомеопатичних концентраціях (<<1%) підвищує теплопровідність у 1,3–1,6 раза у порівнянні з більш дисперсними наповнювачами за рахунок зменшення теплового опору на межі поділу фаз за рахунок виникнення зовнішніх поверхневих шарів. Слід зауважити, що такі композиції можуть бути використані у якості зв’язувача для різних функціональних матеріалів і покриттів на їх основі.; Due to the complex of physical, mechanical and operational characteristics, composite materials based on thermosetting polymers are widely used in all industries of Ukraine for protection of equipment from corrosion and wear. However, it should be noted that the poor performance of thermal properties of composites based on epoxy oligomers significantly narrows the sphere of their application. To improve the thermal conductivity of composites the hydrodynamic method of components combining with nanoparticles is proposed. As a filler a mixture of nanopowders of different physical and chemical nature in the following proportions 80% Si3N4 +5% Y2O3 +5% Al2O3 +10% B4C were used. Experimental samples were made without ultrasonic treatment. It is shown that the dynamics of change in conductivity is similar for both materials based on nanofillers and for materials based on conventional fillers, such as pyrogenic silicon dioxide (aerosil), aluminum oxide, chromium oxide. with a dispersion of 30–100 microns. Research has found that the use of nanoparticles in homeopathic concentrations (<< 1%) increases the thermal conductivity in about 1,3– 1,6 times, compared with more dispersed fillers, by reducing the thermal resistance at the boundary of phase separation due to the external surface layers. Decrease in thermal conductivity of materials with increasing of nanoparticles concentration in the matrix is testified. This result is explained by the difference in thermal expansion coefficient of polymer matrix and nanoparticles and by the increasing of mobility in the lateral segments of macromolecules. The obtained results are confirmed by the results of research of the heat resistance of the epoxycomposites. Increase in heat resistance of materials is explained by the best outlet of the thermal energy from the surface of the material, which perceives a static load, in the amount of material and, accordingly, an uniform distribution of the stress strain. It should be noted that the compositions of this kind can be used as binders for various functional materials and coatings.

Комплексне оцінювання молока тварин

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Комплексне оцінювання молока тварин Автори: Фалендиш, Н.; Ковбаса, В.; Belinska, K.; Falendysh, N.; Kovbasa, V. Короткий огляд (реферат): Оскільки основою молочних продуктів для дитячого харчування, що виготовляються в Україні, є коров’яче молоко, компоненти якого справляють негативний вплив на незрілий організм дитини, тому пошук замінника коров’ячого молока є актуальною проблемою у сфері виробництва дитячого харчування. Як замінник коров’ячого молока запропоновано дослідити молоко домашніх тварин – кози та кобили. Дослідження спрямовані на визначення складу молока та його фізико-хімічних властивостей. З цією метою було кількісно визначено основні складові козячого та кобилячого молока – масову частку білка, масову частку жиру та масову частку лактози. Також для порівняння фізико- хімічних характеристик молока кози й кобили з молоком корови було проведено дослідження з визначення кислотності сухого молока та масової частки вологи у сухому молоці.; The basis of dairy products for baby feeding, produced in Ukraine, is cow’s milk. There are frequent cases of cow’s milk components negative influence on the baby immature organism. The most common are cases of infant organism cow’s milk protein intolerance or allergic reactions to cow’s milk contents. This is because the cow’s milk content differs greatly from the content of human milk. That is why the research of the cow’s milk substitute is an urgent problem in the baby feeding production. As a cow’s milk substitute goat’s and mare’s milk were proposed to be examined. Literature data confirm the advantages of these animals’ milk over the cow’s milk. The content of many goat and mare milk components are close in their content to human milk. Thus, the ratio of casein and whey proteins in cow’s and goat’s milk is very similar, however, in spite of the similarity of the protein and fat absolute level in cow’s and goat’s milk, their qualitative composition is very different. Casein fraction of cow’s milk protein consists mainly of alpha-S-1-casein, whereas in goat’s milk casein proteins of this type are not available. A clot formed in a baby’s stomach while goat’s milk digestion is much smaller in size than that formed while the cow’s milk digestion, which results in easier digestion for an infant. It is also similar to the clot formed while human milk digestion. Mare’s milk proteins belong to albuminous group, like human milk proteins. During mare’s milk setting a solid clot is not formed the protein falls as small delicate layers. In addition, great importance is given to amino acid composition of milk proteins. Our studies confirm the advantages of goat’s milk and mare’s milk over cow’s milk. The study was aimed to determine the milk composition and its physical and chemical peculiarities. For this purpose, the main ingredients of goat’s and mare’s milk were determined quantitatively: basic contents of protein, fat and lactose. Also, to compare the physical and chemical characteristics of goat’s, mare’s and cow’s milk, the examination was conducted for determining the milk acidity and moisture contents in the dried milk. This study allows to evaluate each type of milk for its rational use in the manufacture of milk-based products for baby feeding.

Криптування з використанням еліптичної кривої Едвардса

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Криптування з використанням еліптичної кривої Едвардса Автори: Коссак, О.; Холявка, Я.; Kossak, O.; Kholyavka, Ya. Короткий огляд (реферат): Розглянуто криптографічну схему, що використовує протокол Діффі-Геллмана, застосований до кільця Zp та групи точок еліптичної кривої Едвардса. Ця схема описує алгоритм, який можна використовувати для закритого зв’язку при обміні даними по мережі загального користування і є безпечною, якщо забезпечена автентичність ключа. Запропонований алгоритм має достатній рівень безпеки при невеликих обчислювальних затратах.; We consider an encryption system based on the Diffie–Hellman protocol applied both to the ring Zp and to the group of points on the Edwards elliptic curve. This protocol establishes a shared secret that can be used for secret communications while exchanging data over a public network and is secure only if the authenticity of the key is assured. The original implementation of the protocol uses the multiplicative group of integers modulo p, where p is a prime. N. Koblitz and V. Miller discovered the Weierstrass elliptic curve cryptography in 1985. The elliptic curve cryptographic schemes are a public-key protocol and their security is based on the hardness of an elliptic curve discrete logarithmic problem. The algorithms are based on the properties of the group of rational points of a Weierstrass elliptic curve with high stability. This group can be used to develop a variety of elliptic curve cryptographic schemes including the digital signature, encryption and key exchange. Over the years, the use of such algorithms did not experience a significant drop in their resistance, although the resistance algorithms built on other groups, significantly decreased. Many papers in recent years are devoted to the study of the cryptographic properties of Edwards elliptic curves: finding fast algorithms to perform batch operations used in cryptosystems constructed on the group of rational points of these curves, the construction of stable curves of this type. The principal attraction of the Edwards elliptic curve cryptography is that it offers sufficient security for a small enough prime p and for a small enough key size. In the present paper we consider a new encryption algorithm using both to the Edwards elliptic curve over finite fields and to the ring Zp, due to this the linear cryptanalysis is highly difficult. The algorithm proposed here provides sufficient security at sufficiently small computational expenses.

Про резольвенту диференціально-граничного оператора типу Штурма-Ліувілля з багатоточково-інтегральними крайовими умовами

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Про резольвенту диференціально-граничного оператора типу Штурма-Ліувілля з багатоточково-інтегральними крайовими умовами Автори: Качурівська, Г.; Kachurivska, H. Короткий огляд (реферат): Застосовуючи методи функціонального аналізу й теорії диференціальних рівнянь, встановлено умову, яка гарантує приналежність даного комплексного числа до резольвентної множини диференціально-граничного оператора типу Штурма-Ліувілля з багатоточково-інтегральними крайовими умовами та побудовано його резольвенту (іншими словами, знайдено умови, достатні для коректного розв’язання відповідного операторного рівняння та знайдено його розв’язок). Описано множину власних значень досліджуваного оператора.; The problem of construction a resolvent in the theory of perturbation is of special importance. In fact, when the relation between the resolvents of perturbed operator and non-perturbed one, as well as the spectral properties of the first are known, one can obtain some information about the properties of the batter (proper value asymptotics, completeness of the proper values system, spectrum nature, etc). In the case of additive perturbations, this relation is expressed by the Weinstein–Aronszajn type formula, whereas the Krein formula are used in the case, when both the perturbed and the non-perturbed operators are self-adjoint extensions of this symmetric operator. However, these results were obtained under assumption that both the perturbed and the non-perturbed operators have the same domain. Systematic studying of differential-boundary operators with non-classical boundary conditions gave rise to new theoretical operator models in the theory of perturbations, that change not only the operator action law, but also its domain. One of such models is the theory of related operators introduced by V.E. Lyantse who established a connection between resolvents of the related operators. The objective of this paper is to apply the abstract results previously obtained by the author to the case, when the non-perturbed operator is a differential operator acting in the Hilbert space of infinite- dimensional vector-valued functions. Using the methods of functional analysis and differential equations, the condition ensuring that a given complex number belongs to the resolvent set of the differential-boundary Sturm– Liouville type operator with multi-points integral boundary conditions have been established and its resolvent has been built. That is, conditions efficient for the corresponding operator equation solution have been established and the solution has been found. The set of proper values of the operator has been described. The obtained results are theoretical, but they can be applied while solving the operator equations and studying the spectral characteristics of the operators under consideration.

Сингулярно збурені задачі типу «Фільтрація– конвекція–дифузія–масообмін» із урахуванням терморежиму

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Сингулярно збурені задачі типу «Фільтрація– конвекція–дифузія–масообмін» із урахуванням терморежиму Автори: Присяжнюк, О.; Prysyazhnyuk, O. Короткий огляд (реферат): Сформовано просторову сингулярно збурену крайову задачу для системи нелінійних рівнянь трикомпонентного конвективно-дифузійного масопереносу розчинних у фільтраційній течії речовин за умов малих дифузії та породженого реакцією двох сортів розчинних речовин масообміну з урахуванням температурного режиму в горизонтальному пористому пласті – криволінійному паралелепіпеді, обмеженому поверхнями течії та еквіпотенціальними поверхнями. З точністю O(ε 2 ) побудовано асимптотичне розвинення її розв’язку, що дає можливість автономно доповнювати до конвективної складової розв’язку масообмінні та дифузійні компоненти, а також поправки на виході фільтраційної течії та вплив бічних джерел забруднень. Наведено результати числових розрахунків.; The problem of mathematical modelling of convective diffusion with mass transfer, which is important when solving the problems of prediction of surface and groundwater pollution by harmful impurities has been analysed in the paper. Spatial singularly perturbed boundary value problem for the system of nonlinear equations for three-component convection diffusion mass transfer of soluble in the filtration flow substances under conditions of small diffusion and mass transfer generated by the reaction of two types of soluble substance has been formed, the influence of change of ambient temperature (due to thermal effect of a chemical reaction) on the rate of diffusion and mass transfer (generated by the corresponding reactions) processes, being taken into account. The problem is solved in a horizontal porous layer – a curvilinear parallelepiped, bounded by flow and equipotential surfaces. As in the case of solving of two-dimensional convection diffusion problems of this type, when filtering groundwater, at first we perform the transition from the curvilinear physical area of filtration to the corresponding area of complex potential the parallelepiped with sides parallel to the coordinate axes. The problem of grid construction is solved automatically; the equation of convective transport is simplified; the stated problem is reduced to the canonical domain, and the corresponding solution can be represented in numerical – analytical form. On this basis, with accuracy O(ε 2 ) in the area of complex potential we construct asymptotic expansion of solution of the problem of convective diffusion under condition of two-dimensional filtration, including small exothermic bimolecular reaction of soluble substances, which to significant level allows remotely add to the convective component of the solution the mass transfer and diffusion components, the corrections for the output of filtration flow, and the effect of lateral sources of pollution. The results of numerical calculations confirmed the predicted acceleration of the flow mass transfer and diffusion processes under the influence of the thermal effect of the chemical reaction.

Достовірність методу визначення розладки ритмокардіосигналу

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Достовірність методу визначення розладки ритмокардіосигналу Автори: Яворський, Богдан Іванович; Лещишин, Юрій Зіновійович; Yavorskyy, B.; Leschyshyn, Yu. Короткий огляд (реферат): Отримано характеристики достовірності методів визначення розладки ритмокардіосигналу. Обґрунтовано вибір критерію ефективності відповідного методу. Проведено порівняння достовірності методів визначення розладки ритмокардіосигналу, тестова статистика яких отримана синфазним методом, методом періодограм, методом Берга, методом Уелча.; While analyzing the heart rate variability the sequence of time intervals between RR teeth – rhythmocardiosignal is analyzed with the help of the methods based on its stationary model. Different changes in the physical activity, physiological state of a human and environmental factors cause sufficient changes in the statistical characteristics of rhythmocardiosignal – their change-point and nonstationarity, which results in the decrease of the reliability of the rhythmocardiosignal variability parameters estimation. Thus, the mathematical model of rhythmocardiosignal, which varies from stationary to periodically correlated stochastic sequence, was built to take into account the rhythmocardiosignal change-point appearance. The method of change-point detection of rhythmocardiosignal will be based on the comparison with a threshold of the likelihood ratio test statistic. The threshold of change-point detection of rhythmocardiosignal is obtained due to the Neumann-Pearson criterion, when the probability of false change-point detection is set. The test statistic of the change-point detection of rhythmocardiosignal is obtained taking advantage of the methods of spectral analysis, the synphase method, the periodogram method, the Berg and Welch methods in particular. The reliability of decisions on the appearance of the change-point of rhythmocardiosignal, ie the probability of the correct detection of the change-point, which accounts the statistical nature of the appearance of the rhythmocardiosignal change-point, was used as the criterion of methods efficiency of the change-point detection of rhythmocardiosignal. The characteristics of the reliability of the methods of change-point detection of rhythmocardiosignal, which were selected as the criterion of their efficiency, have been obtained. The comparison of the reliability of the methods of the change-point detection of rhythmocardiosignal, the test statistics of which was obtained taking advantage of the synphase method, the periodogram method, the Berg method, the Welch method, has been carried out. The obtained results testify that the reliability of change-point detection of rhythmocardiosignal by the synphase method is in 2 times higher then that obtained by the periodogram method, in to 1,8 times by the Berg method and in 1,4 times by the Welch method, the probability of a false change-point detection being up to 0,1 and relation to 4dB of the nonstationary energy to power spectral density of the stationary rhythmocardiosignal.

Методи комплексного аналізу й сумарних зображень моделювання нелінійних процесів витіснення для системи двох свердловин у двояко-шаруватому нафтогазовому пласті

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Методи комплексного аналізу й сумарних зображень моделювання нелінійних процесів витіснення для системи двох свердловин у двояко-шаруватому нафтогазовому пласті Автори: Бомба, Андрій Ярославович; Гладка, Олена Миколаївна; Кузьменко, А.; Bomba, A.; Hladka, O.; Kuzmenko, A. Короткий огляд (реферат): На основі синтезу числових методів квазіконформних відображень та сумарних зображень для диференціальних рівнянь з розривними коефіцієнтами у поєднанні з декомпозицією області за методом Шварца розроблено конструктивний підхід до розв’язання нелінійних крайових задач для тризв’язних двояко-шаруватих криволінійних областей, обмежених двома еквіпотенціальними лініями і непроникним контуром, що моделюють процеси витіснення (фільтрації), породжені системою двох свердловин (нагнітальною та експлуатаційною) в елементі шарувато-неоднорідного нафтогазового пласта за геологічно складних умов. Створено відповідну обчислювальну технологію, що автоматично вирішує проблему вибору вузлів та побудови динамічної сітки, знаходження невідомих ліній розділу ділянок сталості коефіцієнта провідності середовища, розрахунку поля швидкості та обчислення інших характерних параметрів процесу.; The constructive approach to solving of nonlinear boundary value problems for triple- connected doubly-layered curvilinear domain bounded by two equipotential lines and impermeable contour was developed on the basis of syntheses of the numeric methods of quasiconformal mappings and summary representations methods for differential equations with discontinuous coefficients together with the domain decomposition according to the Schwarz method has been developed. Such problems arise in modeling of the processes of displacement (filtration) that are generated by system of two wells (delivery and exploitational) in the element layered inhomogeneous oil and gas reservoir in geologically complex conditions, such as in the case of compacted (shale) layer with cracks fracturing in the area near the wells. The coefficient of the medium conductivity is given as a piecewise-constant function, that is dependent from the searched quasipotential and function of flow, with unknown line dividing layers (lines gap conductance coefficient) which are along the searched equipotential lines and flow lines and are in the process of solving the problem. The computing technology that automatically solves the problem of choice of nodes and building of a dynamic grid, finding of the unknown dividing lines of areas constancy coefficient of conductivity the medium, the calculation of the velocity field and other characteristic parameters of the process has been created. Using the alternating Schwarz method for domain decomposition along layers with constant conductivity coefficient enables to find efficiently the continuous solutions of boundary value problems with discontinuous coefficients, and the solve problems in more «comfortable» subdomain than the entire domain of the original problem, to make the computational process parallel, since the calculations in subdomain at each iteration step are independent of each other and can be performed in parallel using modern computer technology.

Числове моделювання впливу тепло-масоперенесення на напружено-деформований стан ґрунтового масиву внаслідок утворення депресійної лунки

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Числове моделювання впливу тепло-масоперенесення на напружено-деформований стан ґрунтового масиву внаслідок утворення депресійної лунки Автори: Федорчук, Н.; Vlasyuk, A.; Fedorchuk, N. Короткий огляд (реферат): Cформульовано постановку та проведено числове моделювання впливу тепло- масоперенесення на напружено-деформований стан (НДС) ґрунтового масиву внаслідок утворення депресійної лунки. Реалізовано числове конформне відображення криволінійної складеної області, що містить область фільтрації та область сухого ґрунту, на параметричний прямокутник в оберненій постановці. Отримано числовий розв’язок відповідної двовимірної крайової задачі НДС методом скінченних різниць. Використовуючи розроблене програмне забезпечення, проведено серію числових експериментів та здійснено їх аналіз.; The statement was formulated and the numerical modelling of the mass-transfer effect on stress-strained state (SSS) of soil mass as a result of formation of the depressional hole was carried out. The numerical conformal mapping of curvilinear composite area containing the area of filtration and the area of dry ground on parametric rectangle in inverse statement was constructed. The mathematical model of the ground array SSS taking into account the influence of heat and mass transfer in a complex area was sset. The numerical results of corresponding two-dimensional regional task of SSS have been obtained by the method of finite differences with the use of numerical conformal mappings. For the numerical decision this task is carried out in the integrated environment of the object oriented programming of Visual Studio 2012 in programming of C# language. The series of numerical experiments have been carried out and results are presented as charts of distribution of the fields of displacements, tensions, deformations and also pressure concentration of salts and temperature. The analysis of the obtained results was carried out. It is shown that taking into account the processes of heat and mass transfer in the water saturated area of the ground array and process of heat transfer in the area of soil in the natural state changes distribution of displacements, deformations and tensions, that is, displacement in the water saturated area of the ground array at taking into account the heat and mass transferring, are increased greatly comparing with the corresponding values of displacements during filtration of clean water and absence of processes of heat and mass transfer; in the area of soil in the natural state of displacement heat and mass transfer exceeds the corresponding values of displacements without heat and mass transfer; distribution of deformations considerably grows in the water saturated area and grows a little in the area of natural soil; distribution of tensions increases in the area of free surface of underground waters. Taking into account processes of heat and mass transfer in investigated area the greatest displacements are observed in water saturated soil and free underground waters. Deformations reach maximum values in the area of free underground waters and the lower part of the researched area. The maximum values of tensions are observed in the area of free underground waters and within the boundaries of the researched area.

Гідравлічний робочий еталон об’єму газу

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Гідравлічний робочий еталон об’єму газу Автори: Kuz, M. Короткий огляд (реферат): Акцентовано, що розмір одиниці об’єму та об’ємної витрати газу доцільно було б отримувати від Державного первинного еталона одиниць об’ємної та масової витрати рідини та газу й об’єму та маси рідини та газу, еталонів передавання, вторинного еталона чи робочих еталонів. Для реалізації можливості передавання розміру одиниці об’єму газу лічильникам та витратомірам газу від еталонів з Державної повірочної схеми для засобів вимірювання об’ємної та масової витрати рідини й об’єму та маси рідини, що протікає по трубопроводу, запропоновано внести зміни в конструкцію робочого еталона на базі мірника об’єму газу з рідинним розділювачем шляхом додаткового обладнання набором еталонних витратомірів рідини, що дозволить прямим методом вимірювати об’єм рідини, яка переливається із компенсуючої в мірну ємність, чим забезпечується більша точність вимірювання об’єму розділювальної рідини у порівнянні з відомими аналогами. Використання розробленого робочого еталона дасть змогу здійснювати передавання розміру одиниці об’єму та об’ємної витрати в рамках одного виду вимірювань – від еталонних витратомірів рідини до лічильників та витратомірів газу.; The transmission of gas volume and volume flow unit to gas meters and flow meters is implemented from State primary standard of volume and volume flow units of gas with the help of transmission standards, secondary or working standards. Measurement of gas volume and volume flow is a type of measurement of volume and mass flow of liquid and gas, volume and mass of liquid and gas. That’s why volume and volume flow unit of gas should be provided by State primary standard of volume and mass flow units of liquid and gas, volume and mass of liquid and gas, transmission standards, a secondary standard or working standards. To realize the possibility of transmission of gas volume unit to gas meters and flow meters from standards of State calibration scheme for measurement of volume and mass flow of liquids, volume and mass of liquids flowing through the pipeline it is proposed to insert changes into the construction of working standard on the basis of a measuring instrument of gas volume with a liquid separator by additional installment of a set of standard flow meters of liquid that will enable to measure the volume of liquid pouring from a compensating into measuring capacity by a direct method. It ensures a greater exactness in the process of measurement the volume of separate liquid in comparison with known analogues when the given physical quantity is measured by indirect methods (level of liquid, geometric parameters of gas measuring instrument), which are always less exact because of great number of component errors in measurements. Moreover, a set of standard flow meters of liquid will provide widening of measuring flow range of separate liquid and, consequently, flow range of gas by which gas meters will be calibrated. In hydraulic working standard of gas volume the 1-st type standard flow meters of liquid included into calibration scheme for measurement of volume and mass flow of liquid, volume and mass of liquid are used. Using the developed working standard will enable the implementation of volume and volume flow unit transmission within one type of measurement ─ from standard flow meters of liquid to meters and flow meters of gas. The development of metrological support of the proposed working standard and its metrological model will be the subject of further researches.

Обгрунтування програмного забезпечення для автоматизації бухгалтерського обліку на підприємствах

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Обгрунтування програмного забезпечення для автоматизації бухгалтерського обліку на підприємствах Автори: Павелчак-Данилюк, О.; Pavelchak-Danilyuk, O. Короткий огляд (реферат): Запропоновано програмне забезпечення для автоматизації бухгалтерського обліку на підприємстві. Розглянуто систему, яка є достатньо функціональною, завершеною з точки зору обліку (автоматизації обліку), універсальною, тобто враховувати специфіку галузевих особливостей підприємств даної праці. Досліджено поетапний перехід до створення інформаційної системи вибору програмного забезпечення, яке повинно спиратися на системну комплексну оцінку. Тільки за умови вибору правильного програмного забезпечення можна максимізувати ефективність та ведення облікової діяльності, що безумовно, є необхідним кроком на шляху до розвитку і процвітання підприємства.; Software for automation of accounting at the enterprise has been proposed. The system, which is efficient enough, completed from the accounting point of view (accounting automation), universal, being able to take into account specific characteristics of the enterprise work. Stage-by-stage transition to the creation of information system of the software selection, which must be based on the system complex evaluation, has been investigated. Comparative analysis of software for automation of accounting has been carried out. Software for automation of accounting are of great need at both small and large enterprises. The interest for it is roused nowadays. Within the market economy and tough competition the application of the latest technologies is of great demand. These are automated book-keeping software, which should be available for every book-keeper. There is a dependence between the scale of the enterprise and the type of the information technologies, applied at the computer systems of book-keeping. This dependence is coused by both the needs of information technologies to realize the functions, of the computer systems of book- keeping, and the expenses for its creation and introduction. The important component of the economic activity characteristics is the analysis of technology of collection, processing, storing and taking out the information, which is used at modern enterprises of different branches of national economy. General characteristics of the information system of the enterprise must be determined according to the composition and properties of the information system components. They are typical functional structure and functional abilities of the conventional information base of the enterprise. Only the proper chosen software can improve the efficiency of book-keeping, which is sure to result in the growth of the enterprise effectiveness and efficieney.

Моделювання світлового приладу з неточковим джерелом світла

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Моделювання світлового приладу з неточковим джерелом світла Автори: Андрійчук, Володимир Андрійович; Поталіцин, Сергій Юрійович; Andriychuk, V.; Potalitcyn, S. Короткий огляд (реферат): За умови високих вимог до якості освітлення та енергозбереження, установки зовнішнього освітлення, для забезпечення цих показників необхідно переоснастити високоефективними світловими приладами (СП) із енергозберігаючими джерелами світла (ДС). Використання світильників на основі таких ДС вимагає нових підходів до проектування СП. На відміну від джерел світла, представлених у вигляді точкового або лінійного світного тіла, при розрахунку даних світлових приладів необхідно враховувати геометричні розміри випромінювача. Це дозволить покращити світлові характеристики спроектованих світильників. Розроблено програму для побудови світлорозподілу джерела світла із заданими геометричними параметрами в середовищі MatLab. Побудову поверхні відбивача здійснено методом трансформації фотометричного тіла ДС у фотометричне тіло світлового приладу.; The usage of energy-efficient light sources (LS) is offered for providing high quality illumination and energy efficiency of outdoor lighting installations. Exploitation of the illuminators basing on such LS requires new approaches in the light devices (LD) designing. On the contrary to the light sources presented as spot or linear luminous body the geometric size of the radiator calculating light devices data are taken into account. This allowed us to improve the light illuminators specifications. Two methods for light devices calculation are used: direct calculation and an inverse calculation. Most LD calculating methods do not take into account light distribution dissymmetry of the light sources. This reduces accuracy of the illuminator reflector calculations. The task of this paper is to develop calculation method for light devices with set geometric parameters and to create automatic calculating software of light devices with set initial parameters basing on the MatLab package. The photometrical body of specified LS at the first stage of our work was constructed. The light source as equally bright cylinder, which was determined by the equations, which make passible to characterize emitter position in space was presented. Light vector was the basic value measure, which characterized emitter luminous field. Emitter calculating was required to determine the distribution of the light source luminous intensity. The software was created basing on the MatLab package for calculating luminous intensity curve of light source. The photometrical body and luminous intensity curves were constructed in the meridian and equatorial planes of fluorescent lamp with emitting surface brightness L = 2000 cd / m 2 , diameter D = 0.02 м and length h = 0.1 m . - Calculation of the light device reflector with non-spot light source is: - - to determine the laws of the luminous intensity distribution from light sources; - - to find the distribution of the incident and reflected luminous flux; - - to design a form of reflecting surface, which provides the transformation of photometric light source body into specified photometric body.

Енергоефективні електротехнічні системи живлення та керування для багатолампових люмінесцентних світильників

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Енергоефективні електротехнічні системи живлення та керування для багатолампових люмінесцентних світильників Автори: Lupenko, A. Короткий огляд (реферат): Обгрунтовано метод побудови енергоефективних ресурсоекономних електротехнічних систем високочастотного живлення та керування для багатолампових люмінесцентних світильників. Метод базується на поєднанні дискретного регулювання потужності шляхом комутації окремих ламп та наступного неперервного регулювання потужності на міжкомутаційних інтервалах потужності. За рахунок нової структури системи зекономлено N силових ключів та їх драйверів, де N – кількість ламп світильника.; The method of design of energy- and resourse-efficient electrical systems for high-frequency operation of multiple fluorescent lamps lighting installations with their continous-discrete power control is presented in this paper. The method is based on a combination of discrete power control by changing the amount of on-off lamps and further continuous power control on the intercommutation intervals. If the installation running power can be provided by the number of lamps which is smaller than N (N is a lamp number in the installation), the redundant lamps are switched off. Thus the unproductive power consumption for redundant lamps electrode heating is eliminated and the system efficiency is increased. The total power control range is divided into N power intervals. Within each interval the power control is continuous, and the intervals change is discrete by the way of fluorescent lamps tuning on-off. The extention of the first ( lowest) interval, which is enabled only for one lamp, is equal to a half of effective power of fluorescent lamp, which is indicated as the nominal lamp power minus power heating of its electrodes. The remaining (N-1) intervals, which is enabled for more than one lamp, have the same extentions, which are equal to the effective power of one lamp. The control range of each lamp, regardless of the number of lamps in installation, is equal to a half of lamp effective power, which ensures the high quality control. Hysteresis is introduced to ensure the lamps accurate tuning on-off in commutation regions. The analytical expressions for lighting installation power and its efficiency as a functions of running power and number of turn-on lamps are established. Comparison of continous and continous-discrete power control testifies the increasing of system efficiency up to 1,8 times in the case of use of proposed continous-discrete control in 4-lamps installation. To achieve high quality of electric energy and system component reduction the single-stage approach to the system structure design is implemented by combining the stage of power factor corrector and the N stages of high-frequency half-bridge resonance inverters. One inverter is a master inverter and others are slave inverters (semiinverters). Each semiinverter has only one own active switch and utilizes the active switch which is common to all semiinverters and master inverter. Thus N active power switches and their drivers are saved due to such system structure.

Мікромагнітний розподіл поверхні плівки на основі комп’ютерної моделі

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Мікромагнітний розподіл поверхні плівки на основі комп’ютерної моделі Автори: Андрійчук, Володимир Андрійович; Бачинський, Ю.; Наконечний, Мирослав Степанович; Andreychuk, V.; Bachinsky, Y.; Nakonechniy, M. Короткий огляд (реферат): Запропоновано методику, та розроблено комп’ютерну модель, для дослідження поведінки магнітних наноматеріалів під впливом зовнішніх магнітних полів. Побудовано графіки розподілу вектора намагніченості. Проведено аналіз отриманих результатів згідно мікромагнетичної теорії. Отримано залежності основних магнітних характеристик феромагнетика. Отримано теоретичний розрахунок петлі магнітного гістерезису для ультратонких плівок, без врахування впливу струмів Фуко.; Computer design of distributing the magnetized ferromagnetic gives the possibility to predict the behavior of material in variable magnetic fields. The software in the environment of MatLab was developed in this paper for the design of micromagnetic distribution on the surface of one layer film. The mathematical model was realized on the basis of discretely dipole approximation taking advantage of the Monte-Carlo method. The crystalline barn of F3+ atom was chosen as discretely environment. The total inside energy of dipole consists of exchangeable interrelation energy, dipole energy – dipole interrelation, energy of surface magnetical anisotropy and the external energy of magnetic field. In the realized model the surface of the film was distributed into n-identical parts, in which the modules of magnetical moments are considered to be similar, and the total film magnetization depends on mutual location of each of moments. Calculation was carried out in polar system of coordinate, as in one-layer films the magnetic moment and vector of magnetic anisotropy can be change a in one plane. According to the results of calculation vector fields of magnetization distribution were built for different values of tension and dependence of the sample magnetization on outside magnetic field. It was shown in the paper that sharp magnetization at small enough values of outside field takes place due to the reorientation of magnetical moments domens, the direction of which is close to the direction of the outside field. Further increase of magnetization takes place due to the increase of the domens area. Basing on the behavior of the sample the estimation of magnetization saturation value and the power of coercive force was carried out. To build the loops of magnetic hysteresis the model on the basis of arctangents that gives the results close to the experimental ones was used. The built loop does not represent the total expenditures while overmagnetizing, as the expenditures for vortex currents were not taken into account.

Розрахункова модель для визначення залишкового ресурсу тонкостінних елементів конструкцій за дії тривалого статичного навантаження і корозійного середовища

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Розрахункова модель для визначення залишкового ресурсу тонкостінних елементів конструкцій за дії тривалого статичного навантаження і корозійного середовища Автори: Попович, Павло Васильович; Добровольська, Л.; Popovych, P.; Dobrovolska, L. Короткий огляд (реферат): Сформульовано розрахункову модель для дослідження процесів руйнування тонкостінних елементів металоконструкцій з тріщинами за сумісної дії довготривалих статичних навантажень і корозійно-агресивних середовищ. В основу моделі покладено енергетичний підхід, а також основні положення механіки руйнування. На основі цього, а також відомих в літературі результатів математичного опису електрохімічних реакцій і окремих положень механіки руйнування отримано рівняння для опису кінетики поширення корозійно-механічних тріщин. Вказане рівняння разом з початковими і кінцевими умовами і складає пропоновану математичну модель визначення періоду докритичного росту корозійно-механічних тріщин у металевих матеріалах. Коректність отриманих аналітичних результатів підтверджена відомими в літературних джерелах експериментальними даними.; The need to create a design model for metallic materials slow fracture under mutual mechanical loadings and corrosive aggressive environments basing on the power approach taking advantage of the first law of thermodynamics, has been interpreted. The design model, which describes the processes of the cracked metal construction thin-walled elements fracture under mutual durable static loadings and corrosive aggressive environment, has been stated. Power approach and fracture mechanics fundamentals are the basis of the model. Mathematical dependences for finding the residual operating-life rectilineal cracked plate uhich is subject to the symmetric durable static loadings relatively the crack location line and corrosive aggressive environments, have been proposed. Analytical dependences of the corrosive mechanical cracks propagation kinetics in a large plate comparing with the size of the crack have been proposed. Basing on the obtained solutions the residual operating-life of the steel plate with macroscopic crack under durable stretching and distilled water in the static problem statement has been calculated. Basing on the analytical dependences interpreted in the article and available results of mathematical electrochemical reactions and some principles of fracture mechanics the equation for description of the corrosion - mechanical cracks propagation kinetics, has been obtained. This equation together with the initial and finite conditions proved in the article make a mathematical model for determination of the period of the pre-critical growth of corrosion-mechanical cracks in metallic materials. The kinetic diagrams of cracks growth rate for the case of alloy steel specimens have been described. Basing on the researches of the proposed analytical dependences and calculation schemes it has been shown that with the increase of the crack initial size the residual durability of the plate decreases sharply. The correctness of the obtained analytical results is testified by the available experimental data.

Установка для високочастотного електромагнітного опромінення епоксидних композицій

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Установка для високочастотного електромагнітного опромінення епоксидних композицій Автори: Скирденко, Вадим Олегович; Skyrdenko, V. Короткий огляд (реферат): Розроблено та виготовлено установку для високочастотного електромагнітного імпульсного опромінення композицій. Вона дозволяє дослідити вплив частоти, тривалості електромагнітного опромінення та напруженості поля на зміну властивостей епоксикомпозитів. За допомогою установки отримують високочастотне, модульоване за амплітудою, електромагнітне опромінення з частотою 0,7...4,5 МГц. Спроектована установка для опромінення олігомерних композицій складається із задаючого генератора високочастотних коливань з параметричною стабілізацією частоти, що живиться від окремого стабілізованого джерела живлення з напругою 5 В, подвоювача частоти коливань, буферного підсилювача і підсилювача потужності. Подвоювач частоти і буферний підсилювач живляться від стабілізованого імпульсного джерела живлення з напругою 24 В і автоматичним захистом від перевантажень, у якому передбачено можливість модулювання електромагнітних коливань. Модулятор дозволяє модулювати високочастотні коливання. Він є генератором із широтно-імпульсним модулятором коливань, що утворюються у змінному індукторі. Даний індуктор разом із конденсатором утворює коливальний контур, налаштований на відповідну частоту опромінення.; High-frequency EMP radiator for oligomeric compositions was designed and manufactured. It allows investigating the effect of frequency, duration and intensity of electromagnetic exposure and electric field intensity on the change of the epoxy composites properties. High-frequency range-modulated electromagnetic exposure with frequency of 0,7...4,5 MHz can be obtained. EMP radiator for oligomeric compositions consists of driving high-frequency generator with parametric frequency stabilization, powered by a separate stabilized power supply with voltage of 5 V, frequency doubler, buffer amplifier and power amplifier. Frequency doubler and buffer amplifier is powered from stabilized switching power supply with 24 V voltage and automatic overload control, which has the ability for electromagnetic modeling. Modulator can produce high-frequency oscillations. The PWM oscillations are generated in a changeable inductor. Inductor and capacitor make an oscillating circuit adjusted to the appropriate exposure frequency. Oligomeric composition is placed into the antimagnetic inductor. Built-in high- frequency voltmeter controls the high voltage. Ray oscilloscope connected with a coupling loop controls the size and shape of modulated high-frequency oscillations. Delay relay is also mounted to regulate the duration of epoxy compositions irradiation. Dynamics of adhesion and cohesive properties of composites contents of dispersed particles was investigated. According to the curves of adhesive, physical, mechanical and thermal properties of epoxy composites the existence of two peaks testifyingng the dependence of mechanisms of composite structure formation on their content, was proved to be available. It result in activation of interphase contact and causes the improvement of the material properties.

Визначення динамічних параметрів жорсткого очисника при взаємодії з коренеплодом

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Визначення динамічних параметрів жорсткого очисника при взаємодії з коренеплодом Автори: Ліннік, Андрій Юрійович; Linnik, A. Короткий огляд (реферат): Проведено дослідження контактної взаємодії жорсткого робочого органу, встановленого на пружній підвісці роторного доочисника голівок коренеплодів, розміщеного перпендикулярно до осі рядків посівів, виходячи з умов повного руйнування залишків гички за умови непошкодження тіла коренеплоду. Визначено межі можливих навантажень, що діють з боку робочого органу залежно від механічних властивостей тіла коренеплоду та залишків гички, а також їх геометричних розмірів.; High quality operation for cleaning sugar beet roots occupies a significant place in the technological process of harvesting root crops, as the decrease in the remains of sugar beet tops in raw material provides higher economic benefit by means of reducing the cost of transportation, storage and processing raw material. The study of the existing designs of the working bodies used for cleaning the remains of sugar beet tops gave the opportunity to state that the most effective cleaning of the remains of sugar beet tops can be done with the help of a hard working body of a circular cut installed on an elastic suspension bracket, which compensates for the excess of the applied force that can damage sugar beet roots and which is a negative parameter of the quality of the work of cleaning machines. Thus, this research is a theoretical substantiation of the process of cleaning from sugar beet tops with the help of a spring loaded hard working body of a cleaning machine with the determination of the dynamic parameters of the cleaner. In this case the interaction of a rod and a root is represented in the form of a plane contact problem of the two body forms of the surfaces of rotation. In the process of interaction, the two bodies, namely the rod and the root, contact along the length of the straight-line part of the root while their centers are close to the axis. The size of the contact spot, the approaching of the contacting bodies to each other, the average, normal and the maximum pressure on the root were determined, which allowed to set limits of the allowable loads on the root from the rod, considering the geometrical and the mechanical characteristics of the working body of the device and the head of the root crop in order to ensure a complete breaking of the remains of sugar beet tops and no damage caused to the productive part of the root and in order to knock it out of the line. The results of changing the kinematical parameters of the cleaner are shown with the help of visual aids. Analytical dependences make it possible to optimize the parameters of the technological process of cleaning from sugar beet tops on the basis of the further analysis of the dynamic and kinematical components of the existing modeling system «machine-working body-root crop».

Електрошлаковий переплав виробів на твердому старті з використанням екзотермічних флюсів

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Електрошлаковий переплав виробів на твердому старті з використанням екзотермічних флюсів Автори: Макаренко, Н.; Vlasov, A.; Makarenko, N. Короткий огляд (реферат): Експериментальними методами встановлено, що розроблений спосіб твердого старту з використанням екзотермічних флюсів, що проводять електричний струм у твердому стані, істотно знижує час наведення шлакової ванни необхідного обсягу, підвищуючи продуктивність процесу. Запропонований спосіб старту електрошлакового процесу із використанням екзотермічних електропровідних флюсів не здійснює негативного впливу на якість донної частини злитка. Розроблені технологічні процеси прискореного наведення шлакової ванни на твердому старті як за монофілярною, так і біфілярною, або трифазною схемою ведення процесу. Властивості литої електрошлакової сталі 5ХНМ задовольняють вимоги, які пред’являються до механічних властивостей кованого металу відкритої виплавки. Гранулометричний склад екзотермічного флюсу в основному впливає тільки на процес наведення шлакової ванни витратним електродом.; The authors established that an effective way to improve performance of such electroslag processes as casting and remelting was the use of exothermic fluxes containing such components as: slag, ferro alloys and aluminum powder in quantities sufficient for exothermic reactions. In particular, the experimental techniques revealed that the presence of electrically conductive layer of exothermic flux allowed for electroslag process being carried out according to the monofilar, as well as bifilar or three-phase schemes at «solid» start. The conducted research testified that the use of exothermic alloyed flux does not result in lower quality of the metal on the bottom of an ingot. The macro-structural analysis revealed that the cast metal of the ingot-bottom was dense; cracks, cavities and other defects did not occur, and columnar crystals were directed almost in parallel to the center line of a templet; in the middle and upper parts a zone of columnar crystals is clearly revealed; in the central part there was a zone of equiaxed crystals; besides the content of sulfur in the bottom of the ingot under the proposed method of start was smaller than that in its middle and upper part. The micro- structural study of pollution of the stamping dice metal by nonmetallic inclusions demonstrated that the metal had low content of non-metallic inclusions, while the pollution of wrought metal was significantly higher than the pollution of electroslag cast metal. The authors proved that the properties of electroslag cast steel 5HNM met the requirements for mechanical properties of openly melted wrought metal. The component of exothermic flux was found to be worthy being used, which is a waste of rolling or forging and pressing industry with particle size of 0.1 ... 2.5 mm and alloying elements with particle size of 0.1 ... 6.0 mm. It has been determined experimentally that granulometric composition of exothermic flux mainly affected only the process of restoring the slag bath in the application of consumable electrode. As a result of comparative tests of the effective option of the developed method of start and the applied methods of solid and liquid starts of the electroslag remelting, the parameters were obtained, which testify that the developed method of start of electroslag remelting can improve the performance of electroslag remelting process and increase the production of useful metal by 2...7 %. In addition, the authors found that the melting of exothermic flux the component of slug is formed: aluminum oxide (Al2O3), the mass of which can contain up to 20% of the required mass of the working flux being melted.

Моделювання точності процесу механічної обробки черв’ячних коліс передач з угнутим профілем витка черв’яка

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Моделювання точності процесу механічної обробки черв’ячних коліс передач з угнутим профілем витка черв’яка Автори: Попова, О.; Popova, O. Короткий огляд (реферат): Вперше теоретично доведено й експериментально підтверджено необхідність та доцільність підвищення точності механічної обробки черв’ячних коліс шляхом застосування нових черв’ячних фрез із поділеним на три частини по висоті профілем інструментальної рейки. Встановлено, що для підвищення точності механічної обробки черв’ячного колеса профіль інструментальної рейки черв’ячної фрези необхідно поділити на три частини по висоті, а кількість зубців фрези повинна дорівнювати 12. Отримано математичні моделі процесу механічної обробки черв’ячних коліс циліндричних черв’ячних передач з угнутим профілем витка черв’яка.; For the first time it was theoretically proved and experimentally confirmed the necessity and expediency in increase of accuracy in mechanical treatment of worm-wheels using new worm hobs with a divided in three parts according to the height profile of a tool rack. It was stated that in order to increase the accuracy of mechanical treatment of a worm-wheel, the profile of a tool rack of a worm hob should be divided in three parts according to the height and the quantity of teeth of the hob should equal 12. We received mathematical models of the process of treatment of worm-wheels of cylindrical worm gears with concave profile of a worm turn. The object of the research included geometrical characteristics of a worm-wheel such as deviation of output circuit (left and right sides) of teeth of the worm-wheel Fα, μm; deviation of pitch (left and right sides) of teeth of the worm-wheel from nominal fPt, μm; accumulated error of a pitch (left and right sides) FP, μm; radial runout Fn, μm; deviation in tooth profile of a worm-wheel (left and right sides) ff , μm; diameter of a wheel cave Df, mm. We disclosed positive dependence in the process of mechanical treatment of a worm-wheel on the quantity of parts of profile division according to the height of tool rack of a worm hob N, which under other equal conditions with the increase of N there is a redistribution of allowance between passes and a change in the scheme of metal removal out of the caves between teeth of a wheel which is being cut. As a result the quantity of passes of the hob nпр decreases which leads to a decrease in a wheel’s tooth cut and in deviation of output circuit of the right and left sides of a tooth of a worm-wheel which increases the accuracy of treatment. Also we disclosed a considerable influence of the quantity of teeth of the worm hob on the deviation of the output circuit of a worm-wheel under mechanical treatment using tangential infeed. The increase of the number of racks increases the quantity of cuts which allows improving the accuracy of treatment. Moreover, the increase in number of racks leads to the increase of the coefficient of front overlap in machine engagement of a worm hob- blank. This allows decreasing irregularity in cutting, dynamic loading and increasing the accuracy of treatment. Due to the fact that the worm hob with a divided in three parts profile according to the height of a tool rack has located on the same helix teeth for the first, second and third passes with equal diameter of caves and different outer diameters, the treatment of a worm-wheel is carried out with one installation which improves the accuracy in treatment.

Розрахунок відстані між пальовими анкерами за умови стійкості трубопроводу на спливання

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Розрахунок відстані між пальовими анкерами за умови стійкості трубопроводу на спливання Автори: Хазін, Вячеслав Йосипович; Винников, Юрій Леонідович; Khazin, S.; Khazin, V.; Vynnykov, Y. Короткий огляд (реферат): Проаналізовано відомі способи баластування трубопроводів від спливання на обводнених територіях. Для закріплення трубопроводів розроблено клиноподібні палі з анкерними виступами, зверненими уширеною стороною до поверхні. Запропоновано інженерну методику розрахунку відстані між пальовими анкерами з розширеннями по довжині стовбура для забезпечення стійкості нафто- і газопроводів при дії виштовхуючої сили води на обводнених ділянках. Для закріплення трубопроводів розроблено клиноподібні палі з анкерними виступами. Перевагою таких анкерів є кращий контакт із ущільненим ґрунтом. Досліджено взаємодію пальового анкера з основою у натурних умовах. Статичні випробування довели, що внаслідок наявності конструктивних розширень уздовж стовбура анкера зростає його опір висмикуюючому зусиллю в 1,7 раза, а питомий опір (з розрахунку на 1 м3 бетону) – у 1,4 раза порівняно з анкерами без розширень.; The known methods of pipelines ballasting means of emersion on the flooded areas are analised. To consolidate the conduits, anchor performances wedge-shaped piles with turning of their extended side to the surface are developed. The principle of these anchors is to attract a larger volume of compacted soil that provides the growth of the pile capacity for pulling loads. Interaction of pile anchor with the foundation is researched in natural conditions. Static tests showed that due to the length of the barrel extension anchor increases its carrying capacity for pulling load in 1,7 times, and specific resistance (per 1 m3 of concrete) in 1,4 times compared with the anchors without extensions, which is explained by the significant increase in prism soil. The stress- strain state of the soil around the pile anchors is estimated using the modeling. Finite element method and stepper-iterative procedures were used in the software sector. Axisymmetric solutions of physically and geometrically nonlinear formulation were implemented in this software. An engineering method of the distance calculating between pile anchors with expansion of the barrel length to ensure the oil and gas pipelines stability under the action of water force on the flooded areas is proposed. The value of the estimated pulling force is defined as the load bearing capacity of single pile anchor, working on pulling the load, which primarily depends on the design of the anchor. Calculation of the wedge-shaped anchor piles with variable cross section along the length of the barrel with performances has the following features. The total resistance of a single pile anchor the device upright pulling load depends not only on the number of performances and of their size, but also on the physical and mechanical properties of the natural structure of the soil to a depth of immersion of the pile.

Дослідження впливу розміщення твердого сплаву на армованих поверхнях зразків вінцевих зубків шарошкових доліт на характер їх зношування

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Дослідження впливу розміщення твердого сплаву на армованих поверхнях зразків вінцевих зубків шарошкових доліт на характер їх зношування Автори: Войтенко, П.; Семеген, О.; Одосій, З.; Онисько, О.; Vojtenko, P.; Semegen, O.; Odosij, Z.; Onysko, O. Короткий огляд (реферат): В процесі буріння шарошковими долотами внаслідок зношування та затуплення породоруйнівних елементів має місце суттєве падіння механічної швидкості буріння. Для підвищення стійкості вінцевих зубків шарошкових доліт типів М і С одну з твірних поверхонь наплавляють твердим сплавом реліту з допомогою струмів високої частоти або газополуменевим методом. При зношуванні в процесі руйнування породи таких зубків на певну величину внаслідок оголення незміцненої серцевини зубка, зношування останньої проходить інтенсивніше за зовнішню армовану та зміцнену поверхню, що призводить до збільшення площі, яка контактує з поверхнею вибою. В процесі проведених досліджень впливу розміщення армуючого твердого сплаву на наплавлених поверхнях встановлено, що раціональним розміщенням твердого сплаву на наплавленій поверхні можна зберігати породоруйнівну здатність робочих елементів у процесі їхнього відпрацювання. Раціонально розміщуючи твердий сплав при наплавленні вінцевих зубків шарошок бурових доліт типів М і С, розміри поверхонь яких дозволяють це робити, економлячи при цьому недешевий твердий сплав, можна суттєво підвищувати ефективність буріння без додаткових енергетичних витрат.; The paper deals with the study of the problem relating to the efficiency of the rock bit cutting structure work in the course of rock failure, which is associated with the rolling cutter teeth design peculiarities improvement. In the course of drilling with rock drilling bits, due to the wear and blunting of rock cutting elements, a significant drop in mechanical drilling speed occurs. To increase stability of the crown bits of rock drilling bits of M and C type, one of the forming surfaces is hard-faced with relit using high frequency currents or flame method. In the case of wear during rock failure of such bits for a certain amount as a result of exposure of unstable core of the bit, the wear of the latter occurs more intensely than of the reinforced external surface, which leads to an increase in the area that contacts the face surface. This paper gives the description of the study data obtained on the rock bit cutting structure durability in the form of milled investigated teeth while modeling their wear resistance conditions that are similar to the real ones. The effect of the working components of the rock bit cutting structure tools design peculiarities and their shape effect in the course of their wear on the rock failure are studied on the teeth penetration depth into the rock in particular. The degree of the initial rock failure characteristic of the patterns investigated was determined by the constant ability of their penetration depth into the elastic medium with the set physical and mechanical properties with the permanent axial loading by means of a specially developed device at the set period during their wear characteristics study. During the impact studies of the distribution of the reinforcing cemented carbide on flamed surfaces, it has been found that rational distribution of cemented carbide on flamed surface can preserve the rock cutting ability of working elements during their wear. Rational distribution of cemented carbide during the flaming of the crowned bits of drilling bits of M and C types, whose sizes of surfaces allow doing it, while saving expensive cemented carbide, can significantly increase drilling efficiency without additional energy costs. It has been confirmed that one of the efficient indices which can be characteristic both of the rock failure processes and those of possible wear and designing the rock failure tools appears to be the specific loading value transferred to the bottomhole while drilling.

Аналіз параметрів наклепу поверхонь деталей тертя високошвидкісних машин при тонкому кубонітовому шліфуванні

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Аналіз параметрів наклепу поверхонь деталей тертя високошвидкісних машин при тонкому кубонітовому шліфуванні Автори: Гавриш, Анатолій Павлович; Роїк, Тетяна Анатоліївна; Киричок, Петро Олексійович; Віцюк, Юлія Юріївна; Олійник, В.; Gavrish, A.; Roik, T.; Kyrychok, P.; Vitsyuk, Yu.; Olyinik, V. Короткий огляд (реферат): Наведено результати дослідження процесів утворення дефектних шарів на поверхнях швидкісних підшипників ковзання з нових високолегованих композитних матеріалів, які синтезовані з відходів інструментальних сталей, призначених для поліграфічних машин. Показано, що такий параметр якості поверхонь, як наклеп, глибина його залягання, ступінь наклепу та спотворення 2-го роду, формуються в результаті силового і температурного полів, які виникають на вершині кубанітного зерна при тонкому кубанітовому шліфуванні поверхонь тертя підшипників ковзання. Доведено, що кінцева якість поверхонь оброблення залежить від взаємодії одночасно виникаючих при кубанітовому шліфуванні процесів зміцнення та відпочинку поверхонь шарів робочих поверхонь підшипників ковзання. Встановлено залежності ступеня наклепу, спотворень 2-го роду та глибини наклепу від складу кубанітового інструменту, його зернистості, типу зв’язки круга та режимів різання: швидкості кругу, глибини шліфування, поздовжньої подачі та застосування змащувально-охолоджуючої рідини. Сформульовано рекомендації для промисловості з вибору шліфувальних інструментів з кубаніту, режимів різання, які відповідають вимогам до якості поверхонь оброблення високошвидкісних підшипників ротаційних поліграфічних машин.; The research results of defect layers formation on the surfaces of high-speed bearings for printing machines from new high-alloyed composite materials, which were synthesized from tool steels wastes, have been presented. It was shown, that the quality parameter of cool working, its depth, cool working degree and distortions of 2nd kind are formed as a result of force and temperature fields that appeare at the top of cubonit grain at fine cubonit grinding of friction bearings surfaces. It was proved, that the finish quality of the finishing surfaces depends on the interaction of synchronous strengthening and relaxation processes of bearings surface layers at cubonit grinding. The dependences of cool working degree, distortions of the 2nd kind and cool working depth from cubonit tool, its granularity, type of bond and cutting parameters: speed of disc, grinding depth, longitudinal feeding and application of lubricating cooling liquid have been determined. On the base of experiments it was shown that difficult processes of strengthening and rest take place in thin layer of new sliding bearing surfaces at fine cubanit grinding. These processes have an important effect for stability and durability. Knowledge of cool working formation regularity allows to develop the technological processes for technologists in industry plants. These technological processes take into account an influence of cubanit tool composition for quality parameters of sliding bearings and other friction parts of machines and mechanisms. The future researches of new composite materials fine cubanit grinding will result in all-round studying of residual tensions nature in surface layers after grinding especially value of tensions, their mark (strain or compression) and their depth. It gives a possibility to carry out the complex analysis of friction part surface properties taking into account the requirements for further increase of friction part exploitation terms and printing machines as a whole. Recommendations for industry on cubonit grinding tools choice and cutting parameters that corresponds the requirements for quality of bearings working surfaces for rotary printing machines have been formulated.

Режими індукційного наплавлення деталей із урахуванням використання екранування теплових і електромагнітних полів

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Режими індукційного наплавлення деталей із урахуванням використання екранування теплових і електромагнітних полів Автори: Пулька, Чеслав Вікторович; Гаврилюк, Володимир Ярославович; Сенчишин, Віктор Степанович; Shabliy, O.; Pulka, Ch.; Gavryliuk, V.; Senchyshyn, V. Короткий огляд (реферат): Проведено дослідження режимів індукційного наплавлення тонких дисків на структуру, зносостійкість та стабільність товщини шару наплавленого металу. Показано, що при наплавленні порошкоподібним твердим сплавом ПГ-С1 нагрівальною системою ІТЕЕ (індуктор, тепловий і електромагнітний екрани) з прикладанням горизонтальної вібрації та енергоощадного режиму наплавлення, зносостійкість підвищується в 1,5 рази, рівномірність товщини шару наплавленого металу – на 8% та покращується якість наплавленого металу (з крупнозернистої структури в дрібнозернисту) в порівнянні з технологією без горизонтальної вібрації. Це досягається за рахунок сприятливішого розподілу легуючих елементів у наплавленому шарі металу. Дослідження проводили на тонких дисках, виготовлених зі сталі Ст3, діаметром 210 мм, товщиною основного металу 3 мм і наплавленого відповідно 0,8...1,5 мм та шириною зони наплавлення 15 мм.; Induction fusion is the process which is applied to recuperate worn parts or to strengthen the working surface while manufacturing new parts. This process is widely used in agricultural mechanical engineering. The important condition for providing required process of induction fusion is the proper chosen parameters of the fusion regime, which results in the quality of the fused layer of the metal and durability of the fused part operation. To improve the properties of the fused metal the authors have developed new technology of the induction fusion taking advantage of the heating system IHES (inductor, heat and electro-magnetic screens) with the changeable specific power in time while fusion (energy-saving heating regime). While carrying investigations 210 diameter disks of 3 mm thickness were used. Powder-like hard alloy ПГ-С1 covered the surface in 3 mm to obtain 0,8...1,5 mm layer of the fused metal, fusion area being 15 mm. Then the disk surface was heated according to energy-saving regime during 22 sec. At the moment of starting the fusion of charge, taking advantage of the special equipment horizontal vibration, was introduced (fluctuation amplitude 0,2 mm) and then switched off after complete melting of the powder-like hard alloy. Then the disk was taken away from the equipment and cooled together with the hard alloy in the air. The effect of the thin disks induction fusion regimes on the structure, wear resistance and stability of the fused metal layer thickness has been investigated. It is shown that under fusion by the powder-like hard alloy ПГ-С1, taking advantage of the system IHES (inductor, heat and electro-magnetic screens), using horizontal vibration and energy-saving fusion regime, the wear-resistance increases in 1,5 times, uniformity of the fused metal layer thickness by 8% and the quality of the fused metal improves (coarse grained structure into fine grained structure) as compared with the technology of horizontal fusion without horizontal vibration.

Динамічний аналіз переміщення візка вантажопідйомного крана зі зміщеним центром мас вантажу відносно захвату

Thu, 20 Mar 2014 00:00:00 GMT

Назва: Динамічний аналіз переміщення візка вантажопідйомного крана зі зміщеним центром мас вантажу відносно захвату Автори: Ловейкін, В’ячеслав Сергійович; Лимар, Петро Володимирович; Loveykin, V.; Lymar, P. Короткий огляд (реферат): Наведено динамічний аналіз руху системи, що складається з візка, захватного пристрою і вантажу зі зміщеним центром мас відносно захватного пристрою в процесі розгону. При цьому пуск крана здійснюється на природній механічній характеристиці електродвигуна. Вихідні дані для проведення динамічного аналізу руху системи «візок – захватний пристрій – вантаж» використані з крана ККУ – 10, що оснащений грейферним захватом на гнучкому підвісі з пачкою колод.; In the article the dynamic analysis of motion of the system consisting of a carriage, grip and cargo with a displaced center of mass over the gripper during acceleration is presented, starting of crane being the natural mechanical characteristics of the electric motor. The data input for the dynamic motion analysis of system «carriage – grip – cargo» the crane KKU – 10, which is equipped with a grab on a flexible hanger with a bundle of logs, is used. Mechanical characteristics of the induction motor (MT 112-6) carriage drive, is described by the Kloss, equation linking the electromagnetic torque with sliding Basing on the developed dynamic model equations of motion are obtained, which are constructed using the Lagrange method of second order. These equations represent a system of nonlinear differential equations of second order, which are solved by the numerical methods. When constructing dynamic model of the movement of carriage with a cargo it is assumed that all elements of the crane carriage are moving in a vertical plane, all elements of carriage are perfectly solid, except the grip, that has an elastic connection with cargo and cargo rope, which deviates from the vertical. The linear coordinates of the center of mass of carriage х and angular coordinates deviation from the vertical rope cargo ψ and axis of timber φ are chosen as the generalized coordinates of the developed dynamic model. The graphs of change kinematic characteristics of carriage, grip and cargo are presented. The change of the driving torque of the drive motor during acceleration is investigated. The results testify that after acceleration of carriage significant variations in gripping device and cargo appear. It results in the decrease of productivity and reliability of the crane, as well as to overload of the motor and its control device. Furthermore, minor variations are observed during the steady movement of the carriage with cargo, which then disappear.