http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5646 Вісник Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 2014 рік, № 4 (76) Fri, 10 Apr 2026 20:19:03 GMT 2026-04-10T20:19:03Z https://elartu.tntu.edu.ua:443/retrieve/326819/4_2014.jpg http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5646 http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5748 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5748 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5747 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5747 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5746 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5746 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5745 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5745 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5744 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5744 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5743 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5743 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5742 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5742 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5741 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5741 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5740 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5740 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5739 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5739 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5738 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5738 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5737 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5737 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5736 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5736 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5735 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5735 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5734 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5734 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5733 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5733 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5732 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5732 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5731 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5731 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5730 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5730 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5729 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5729 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5728 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5728 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5727 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5727 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5726 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5726 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5725 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. Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5725 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5723 Назва: Зміст Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5723 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5724 Назва: Зміст Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5724 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5721 Назва: Титулка та редакційна сторінка Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5721 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5722 Назва: Титулка та редакційна сторінка Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5722 2014-12-18T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5749 Назва: Видавництво Thu, 18 Dec 2014 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5749 2014-12-18T00:00:00Z