http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5829 Fri, 17 Apr 2026 05:38:57 GMT 2026-04-17T05:38:57Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8383 Назва: Кінець Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8383 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8382 Назва: Видавнича сторінка Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8382 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8381 Назва: Дослідження впливу тепло-солеперенесення на швидкість фільтрації в грунтовій греблі (просторова задача) Автори: Медвідь, Наталія Віталіївна; Мартинюк, Петро Михайлович; Medvid, Natalia; Martynyuk, Petro Короткий огляд (реферат): Сформовано математичну модель фільтрації в тілі ґрунтової греблі в тривимірному випадку з урахуванням впливу на швидкість фільтрації температури пористого середовища та концентрації хімічних речовин. Для відшукання наближеного розв’язку поставленої крайової задачі використано метод скінченних елементів. Це дало суттєву перевагу у тривимірному випадку, оскільки дозволило врахувати геометрію області. Виведено слабке формулювання поставленої крайової задачі. Створено програмне забезпечення для автоматизації розрахунків та відшукання чисельного розв’язку в середовищі FreeFem++. Проведено ряд чисельних експериментів та здійснено їх аналіз. Досліджено вплив тепло-солеперенесення на розподіл напорів та швидкостей фільтрації в греблі. Отримано значення температури, концентрації солей та напорів. Результати дослідження дозволять визначити місце локалізації фільтраційних руйнувань, спрогнозувати характер можливих аварій та пошкоджень, пов’язаних із коливаннями напорів.; Mathematical model of filtration in the body of the soil dam in three-dimensional case of the effect on filtration rate, temperature and concentration of chemicals in a porous medium has been built. In the law of filtration dependence of filtering options on salt concentration and temperature has been taken into account. The free surface (dispersion curve) is fixed in time. Using mathematical and computer modeling to predict these processes makes it possible not to carry out natural experiments and thus save resources and time. To find the approximate solution of the given boundary problem the finite element method was used and it was advantageous in three-dimensional case as it made possible to take into account the geometry of the region. In the article a weak statement of the boundary problem for equations of pressure, salt concentration and temperature, as well as relevant initial and boundary equations were derived. Software for the calculations automation and finding the numerical solution in the medium of FreeFem ++ has been developed. Besides, this free software provides opportunities for variational statement of the problem, automatic net generation basig on the Delorger-Voronyi algorythm and a wide choise of finite elements. Some numerical experiments have been carried out and their analysis was done. The influence of salt and heat transfer on the distribution of pressures and speed of filtration in the dam has been investigated. Values of temperature, salt concentration and pressures for 360 days have been obtained. Ease of the FreeFem ++ application is caused by the possibility of visual graphs presentation as lines (surfaces) equal in values of the functions and the ability to analyze values in any point of the calculated area. The obtained results will prevent possible crashes and damages caused by the changes in pressures, as to stop the filtration destruction is almost impossible. Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8381 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8380 Назва: Числове моделювання складного дворівневого масопереносу в середовищах частинок мікропористої структури з використанням схеми Кранка-Ніколсон Автори: Петрик, Михайло Романович; Михалик, Дмитро Михайлович; Петрик, Марія Михайлівна; Petryk, Mykhaylo; Mykhalyk, Dmytro; Petryk, Maria Короткий огляд (реферат): Розглянуто математичну модель складного масопереносу в середовищах частинок мікропористої структури. Виконано числову апроксимацію моделі з використанням схеми Кранка-Ніколсон та реалізовано алгоритм побудови її розв’язку. Проведено числове моделювання складного дворівневого масопереносу та отримано графічні залежності концентраційних профілів у середині частинок та в міжчастинковому проторі в часі й при різних значеннях координат положення частинок.; Numerical solution for mathematical model of two-component diffusion in catalytic porous particles media has been proposed. The work is based on the results of previously proposed bi-porous model and considers diffusion in micro- and nano porous particles, as well as diffusion in intraparticle space of catalytic media. More over, this model takes into account diffusion of competition, when more that one component can be adsorbed. Proposed model consists of a system of two partial differential equations, the first equation deals with diffusion in intraparticle space, the second equation describes diffusion inside porous particles and the interaction between equations are described as boundary conditions. Solution for two-component competitive diffusion mathematical model was obtained taking advantage of the Crank-Nicolson approximation method. The resulting solution was the basis for calculation algorithms construction and was applied for numerical simulation of graphical dependencies of component concentrations inside particles and intraparticle space of media. Numerical simulations of two components diffusion process flow over the time depending on various characteristics of the catalytic media, including diffusion coefficients of diffusing components have been performed. The resulting model profiles of concentration in interparticle space in time allow to estimate the dynamics of concentration changes in particle for various positions in the zeolite. Thus for particles that are in the top layer of the media concentration increases more rapidly and almost immediately reaches the state of saturation. At the same time, with the movement deep into the media, concentration profiles become more gentle, but eventually also reach the state of equilibrium. Considering concentration inside the particles, it is worth noting that the lowest concentrations are observed in its center and they increase while moving from the center to the outer surface of particles. Moreover, the outer surface of the particles concentration value is equal to the concentration value in the interparticle space. Besides more rapid growth of the concentrations dynamics for the second component of a two-component diffusion was noticed, caused by the higher value of its kinetic characteristics. Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8380 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8379 Назва: Синтез способів навивання гвинтових заготовок Автори: Гевко, Іван Богданович; Катрич, Олег Володимирович; Gevko, Ivan; Katrych, Oleh Короткий огляд (реферат): Висвітлено синтез нових способів навивання гвинтових заготовок методом ієрархічного групування за допомогою морфологічного аналізу. Проаналізовано основні способи навивання циліндричних і профільних гвинтових заготовок. Для пошуку нових ідей зі створення прогресивних способів навивання спіралей шнеків використано метод синтезу ієрархічних груп за допомогою морфологічного аналізу, в результаті чого отримано 32 варіанти рішень. Використовуючи даний метод синтезу, розроблено два способи навивання гвинтових заготовок по зовнішній поверхні щільним пакетом та на крок, на які отримано патент на корисну модель та позитивне рішення про видачу деклараційного патенту на корисну модель. У порівнянні з традиційними способами даний технологічний процес навивання гвинтових заготовок по зовнішній поверхні є менш енергомісткий, забезпечує поверхневий наклеп на торці шнека та значно підвищує продуктивність праці за рахунок суміщення основного часу на навивання та калібрування.; The design of the spiral pieces coiling methods with technological possibilities and minimum energy expenses has been developed. The calculations of the desing spiral pieces options have been presented taking advantage of the morphological analysis method. The morphological model, design characteristics of the coiling process of the spiral pieces are presented as the morphological matrix. Determination of the options number of the spiral pieces design, which the matrix includes and application of the combination method of the hierarchy group synthesis was carried out taking advantage of the morphological analysis. To find new ideas and create advanced methods of screw spirals coiling it is worth using the conventional method of morphological analysis, which makes possible to obtain the complete number of solutions and their advanced option the method of hierarchy groups synthesis using morphological analysis which deals with the generation of options at separate hierarchy levels or within separate design elements starting with the higher ones, which provides obtaining the most reasonable design solutions which save expenses, force and time. The goal of construction characteristics and pieces of the spiral coiling is to obtain the design with improved engineering-economic characteristics taking advantage of the hierarchy grouping method using morphological analysis. With this purpose Table 1 includes design characteristics and necessary element, which are used while spiral pieces coiling, the number of rolls and their location relatively the mandrel type, mandrel material, pieces shape pieces feeding in particular, as well as some characteristics of the coiling process, that is, the package density and the number of coiled pieces. Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8379 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8378 Назва: Результати експериментальних досліджень з визначення зміни крутного моменту спрацювання запобіжної муфти Автори: Клендій, Олександра Миколаївна; Klendii, Oleksandra Короткий огляд (реферат): Запропоновано конструкцію запобіжної муфти, використання якої дозволяє підвищити ефективність функціонування гвинтових конвеєрів в екстремальних умовах експлуатації. Для проведення досліджень запобіжної муфти розроблено та виготовлено експериментальний стенд для визначення оптимальних параметрів та режимів роботи гвинтового конвеєра при перевантаженому робочому органі. З метою визначення інтенсивності впливу таких факторів, як кут нахилу робочого органу до горизонту, частота обертання робочого органу та час зростання моменту опору, на величину крутного моменту на приводному валу, що виникає при переміщенні сипкого чи кускового матеріалу, проведено багатофакторний експеримент. За результатами розрахунків, які проводили за допомогою пакета прикладних статистичних програм опрацювання та аналізу результатів експериментальних досліджень для ПК, побудовано залежності поверхонь відгуку параметра оптимізації та двомірний переріз поверхонь відгуку для наочного відображення результатів проведених експериментальних досліджень.; Screw conveyors have been widely applied for transporting bulk and lump cargo in various productions processes. However, while transporting jamming of screw operating unit is possible by caused the gap between the screw rotation surface and the inner surface of the pipe guide. To restore the conveyor operation it is necessary to take aside in the axial direction the jammed screw edge from the contact with the cargo, and then after removal of overloading, the drive elements must provide initial position of the operating unit for transporting cargo in the unloading zone. The method of reversing jammed operating unit is conventional, which is performed using the planetary safety devices that provide feedback screw turning from insignificant rotation angle to several complete rotations with the further restoration of the initial position. The method of taking aside the jammed screw along the axis with the help of the ball safety clutch with profile holes is possible as well. Design of the safety clutch, the application of which makes possible to raise the efficiency of the conveyors operation in the extreme conditions, is presented in the article. To prevent jamming of the screw conveyor operating unit while transporting, safety devise with the distributed in time jamming regimes and axial displacement of screw for the automatic recovery of the conveyor operation, has been proposed. To investigate the safety clutch a test bench for finding optimum parameters and regimes of the screw conveyor operation with overloaded operating unit, has been developed. To determine the effect intensity of such factors as inclination angle of the operating unit to the horizon, frequency of the operating unit rotation, time of the resistance moment increase in the torque value on the drive shaft, which occurs while transporting bulk or lump cargo, multifactor experiment has been carried out. According to the results of the calculations carried out taking advantage of the package of applied statistic software for processing and analyses of the experimental investigation results for PC, the dependences of the response surfaces of the optimization parameter and two-dementional cross-section of the response surfaces have been built for visual presentation of results of the carried out investigations. It was found, that the greatest effect on the torque value is that of the operating unit rotation frequency. The next as to the intensity of effect on the torque value is the inclination angle of the operating unit to the horizon. The smallest effect is that of the time of the resistance moment growth. Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8378 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8377 Назва: Технології розроблення інноваційної елементної бази у вигляді сферичних шарнірів просторових систем приводів Автори: Струтинський, Сергій Васильович; Гуржій, Андрій Андрійович; Strutynsky, S.; Gurzhij, A. Короткий огляд (реферат): Розроблено технологічний процес виготовлення ефективних сферичних шарнірів просторових систем приводів. Він базується на формуванні сферичних поверхонь шарніра з металполімерного композиту. Процес апробовано при виготовленні дослідного зразка шарніра. Досліджено геометрію та хімічний склад виготовлених сферичних поверхонь. Визначено кількісні характеристики мікропрофілю та побудовано його математичну модель у вигляді двомірного ряду Фур’є. Встановлені статистичні характеристики мікропрофілю обробленої поверхні. За результатами досліджень розроблено оригінальну конструкцію аеростатичного шарніра з магнітним силовим зв’язком.; The technological process of manufacturing the effective spherical joints of the spatial drive systems was developed. It is based on the formation of spherical surfaces of the hinge using the polymer-metal composite. The hinge has a body in the form of a ring magnet with an inlet pipe for the air. The spherical surfaces of the body are formed using the polymer-metal composite, which is applied to the surface of the sphere in the state of a paste which contacts with the edge spacers of magnet through the spacer. After the composite is hardened, the second spherical surface is formed. On the generated spherical surfaces the pockets and the grooves for the aerostatic support are formed. The process was tested during the manufacturing of a hinge prototype. The high quality of manufactured spherical surfaces of the hinge was confirmed. The geometry and the chemical composition of the manufactured spherical surfaces were studied. The quantitative microprofile characteristics were identified and its mathematical model was built in the form of two-dimensional Fourier series. The statistical microprofile characteristics of the surface were established. That is, the shape and the size of microprotrusions on the polymer-metal composite surface were defined. The high quality performance of the surfaces and their efficiency while working in the liquid friction pairs was confirmed. Based on the results of the research the original aerostatic hinge design with a magnetic power connection was developed. The hinge has a wide range of transverse angular movements (240º and above). The magnetic power connection is provided by the means of the circular and the cylindrical magnets the end faces of which interact with ferromagnetic sphere floating hinge through the layer of polymer-metal composite. Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8377 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8376 Назва: Керування змінами швидкості за допомогою диференціальної передачі через епіцикл Автори: Стрілець, Олег Романович; Strilets, Oleh Короткий огляд (реферат): Розглянуто процес керування змінами швидкості за допомогою диференціальної передачі з замкнутою гідросистемою, коли ведучою ланкою є сонячне зубчасте колесо, а веденою – водило або навпаки. Керуючою ланкою є епіцикл, пов’язаний з замкненою гідросистемою, до складу якої входять гідронасос, трубопроводи і регулювальний дросель. Коли регулювальний дросель відкритий, зубчасте колесо-епіцикл через зубчасту передачу приводить у рух гідронасос, який перекачує рідину в замкненій гідросистемі. Якщо регулювальний дросель закритий, тоді замкнена гідросистема закрита, тобто гідронасос зупинений і, при цьому, зупинене зубчасте колесо- епіцикл. Таким чином, залежно від пропускної здатності регулювального дроселя швидкість зубчастого колеса-епіцикла змінюється і тому змінюється швидкість веденої ланки. За допомого комп’ютерного моделювання отримано графічні залежності між швидкостями ведучої, керуючої та веденої ланок.; The article considers processes of continuously variable speed change management via differential transmission with a closed hydrosystem when the driving element is a solar gear and the driven - is carrier or vice versa. The author has investigated the case when the control element of the transmission is the epicycle connected to closed hydrosystem. When the driving element is the sun gear, driven - is carrier and the management of carrier’s speed is performed by changing the speed of epicycle gear, we have that epicycle gear drives the hydraulic pump that pumps fluid in a closed hydrosystem consisting of pipes and regulating throttle - when regulating throttle is opened. When regulating throttle is closed, then hydrosystem is immovable, hydraulic pump is stopped and so is epicycle. The same goes for the case of driving carrier and driven solar gear. Thus, depending on the bandwidth of regulating throttle, speed of epicycle gear changes from zero point to certain maximum value, while changing the speed and possibly rotation direction of the driven element (carrier or solar gear). The value and direction of driven element velocity depends on construction of differential gear itself and bandwidth of regulating throttle. Results of the paper are the analytical dependences obtained between velocities of driving, control and driven elements of differential gear and graphic reproduction of these dependences by means of computer programing in form of charts. For the first time theoretical research of the speed change process taking place in differential gear with closed hydrosystem have been conducted. Obtained dependences prove the possibility of speed management via differential transmission with a closed hydrosystem and can be used in constructing of new speed changes management devices that include differential gear and closed hydrosystem. Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8376 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8375 Назва: Емпіричні залежності втрат на тертя в класичному та безшатунному двигунах Автори: Колеснікова, Тетяна Миколаївна; Kolesnikova, Tatyana Короткий огляд (реферат): Наведено результати досліджень втрат на тертя та газообмін в двох чотиритактних бензинових двигунах внутрішнього згоряння (ДВЗ) – класичному та безшатунному. Проведено аналіз досліджень механічних втрат поршневого та класичного ДВЗ. Виявлено що величина механічних втрат поршневого ДВЗ залежить від режиму роботи і для номінального режиму складає 20 – 30 % від енергії, внесеної з паливом. Показано, що паливна економічність ДВЗ залежить від великої кількості конструктивних і експлуатаційних факторів, тому при проектуванні двигуна для конкретних цілей бажано враховувати вплив його параметрів на показники ефективності. Одним із таких факторів є рівень механічних втрат ДВЗ. Приведено структура елементів тертя за видами в класичному та безшатунному двигунах. Надано дані експериментальних досліджень досліджуваних двигунів. Розглянуто втрати на тертя у парах тертя. Запропоновано емпіричні залежності складових механічних втрат в залежності від швидкісного й навантажувального режимів роботи двигунів при різному ступені стиску, різному зазорі між поршнем і циліндром і ін. Отримано емпіричні формули на підставі даних експериментів для одержання оцінки внесків складових механічних втрат на показники двигуна в цілому. Отримані емпіричні залежності можна в першому наближенні застосовувати для бензинових двигунів внутрішнього згоряння як класичних, так і однотипних двигунів нетрадиційної конструкції. Порівняльні випробування свідчать, що за інших рівних умов загальні втрати на тертя в безшатунному двигуні на 25…35 % менші, ніж в класичному. Втрати на тертя кривошипно-кулісного механізму більше на 30…40 % у порівнянні з втратами класичного двигуна внутрішнього згоряння. Показано, що особливістю безшатунного двигуна є те, що в ньому набагато менші втрати на тертя в парах: «поршень – циліндр» та «поршень – поршневе кільце – циліндр» внаслідок відсутності знакозмінної радіальної сили, що викликає динамічні навантаження поршня і кілець на стінку циліндра.; The results of friction and gas exchange losses investigation in two four-stroke gasoline internal combustion engines (ICE) – classic and free-piston ones are presented. The analysis of friction and gas exchange losses investigation in classic and free-piston ones was carried out. It was found that the magnitude of mechanical losses in the internal combustion engine depends on the mode of operation for nominal mode is 20 – 30% of the energy introduced with fuel. It is shown that fuel efficiency of internal combustion engine depends on many structural and operational factors, that's why while the design engine process for the specific purposes it is desirable to take into account the impact of parameters on performance. One of these factors is the level of mechanical losses of the ICE. The structure of friction elements according to ones types in classical and free-piston engines is shown. The data of experimental research of studied engines is presented. An empirical dependence components mechanical losses on the speed and load operating modes of the engine at different degrees of compression, different gap between the piston and cylinder etc were proposed. The empirical formulas were derived on the basis of experiments for obtaining the estimations of mechanical losses components contributions to the engine performance in general. The obtained empirical dependences can be used as a first approximation for gasoline internal combustion engines both classic and alternative engines of similar design. The comparative tests show that ceteris paribus the total losses due to friction in the free-piston engine are 25 – 35% less than in classic one. Friction losses of Crank-rocker mechanism are 30 – 40 % greater being compared to the classic ICE losses. It is shown that the feature of free-piston engine is that it has less friction loss in pairs: «piston – cylinder» and «piston – piston ring – cylinder» due to lack of alternating-sign radial forces that cause dynamic loads of piston and rings on the cylinder wall. Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8375 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8374 Назва: Експериментальні дослідження контактного точкового зварювання деталей сільськогосподарських машин Автори: Барановський, Віктор Миколайович; Baranovsky, Viktor Короткий огляд (реферат): Наведено результати експериментальних досліджень процесу контактного точкового зварювання. Предметом дослідження було вибрано зусилля стиснення електродів під час контактного точкового зварювання деталей сільськогосподарського призначення, або зварне зусилля. На основі побудови та проведення багатофакторних експериментів отримано рівняння регресії зварного зусилля. Емпіричні моделі функціонально описують характер зміни зварного зусилля залежно від чотирьох факторів: відстані між звареними точками; зазору між звареними точками; відстані від кромки листа до звареної точки; товщини деталей, які зварюються.; In the article the results of experimental studies of contact spot welding process of the agricultural machines parts are presented. The subject of experimental studies was selected the compression force of electrodes, which occurs during the implementation of the contact spot welding of sheet parts, or welding efforts in the core of welding area. Basic criteria of physical processes similarity theory during formation of connections of parts with varying thickness by resistance spot welding method have been described. Implementation method of experimental investigations of compression force on electrodes during contact spot welding of the parts has been presented. Deformation of samples was performed on the experimental setup, which was made on the basis of the bursting machines UMM-5. Based on matrix of multifactorial experiments and experimental studies of two side contact spot welding of the parts with different thickness, regression equation for determining the compression force on electrodes has been obtained. Approximating function that describes the behavior of optimization parameters was taken in the form of functional dependence polynomial of the second degree. Empirical models describing the functional nature of the compression effort change of electrodes are based on four factors: the distance between welded points; the gap between the welded points; distance from the edge of the sheet to the welded point; thickness of the welded parts. It was found that with the increase of distance between welded points t in the range 60 140 mm electrodes compression force P1D, which is in the range of change P1D = 0,1...3,3 kN decreases, and there is a significant decline of P1D if the value 80 мм is from 1,5 to 0,1 kN. The dominant factor that most significantly effects on increase of compression effort on electrodes is thickness of the parts s – growth intensity P2D from 0,3 to 3,5 kN is observed, when the value 3 mm. Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8374 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8373 Назва: Термомеханічна поведінка товстостінної в’язкопружної циліндричної панелі Автори: Січко, Віктор Михайлович; Sichko, Victor Короткий огляд (реферат): Дано постановку просторової задачі про вимушені резонансні коливання й дисипативний розігрів в’язкопружної товстостінної циліндричної панелі з шарнірно обпертими торцями. Непружна поведінка матеріалу описується концепцією комплексних характеристик. Вважається, що механічні й теплофізичні властивості матеріалу не залежать від температури. Задача розв’язується методом Фур’є і зводиться до крайових задач для систем звичайних диференціальних рівнянь. Для розв’язування цих систем запропоновано використовувати ефективний метод дискретної ортогоналізації. Дано порівняння результатів розрахунків із використанням просторової постановки й класичної та уточненої теорій оболонок.; The statement of three-dimensional problem on the forced resonance vibrations and dissipative heating of the viscoelastic thick-walled cylinder panel with simply supported edges is presented. The nonelastic material behavior is described by conception of complex characteristics. It is supposed that mechanical and thermophysical material properties do not depend on temperature. The problem is solved by the method of variable separation and is reduced to the boundary-value problems for the systems of ordinary differential equations. These systems are solved by the method of discrete orthogonalization. The comparison of calculation results taking advantage of three–dimensional and classical shell theories is presented. To describe non-elastic mechanical behavior the concept of complex characteristics is used. Panel edges are considered to be pressed by the hinge. It makes possible to reduce the problem to the system of general differential equations of high order using the method of variables distribution, for solving of which the effective numerical method of discrete orthogonalisation is proposed to be used, which provides high enough accuracy. The characteristics of the viscoelastic material are accepted not to be dependent by temperature. Then the problem is divided into some separate problems: 1) the problem on the induced resonance vibrations of the viscoelastic cylindrical panel; 2) the problem on calculation of the dissipation; 3) the problem on calculation the temperature field with known heat source. Thus, for independent on the temperature properties of materials the problem was reduced to the solving of boundary problems for the system of general differential equations, which describes mechanical vibrations of the cylindrical panel and solving of boundary problems for general differential equations, which describe heat conduction. To obtain accurate analytical solutions of given boundary problems is, in fact, impossible. Thus, to solve them the numerical method of discrete orthogonalisation has been proposed. As the example the problem on vibration of the cylindrical panel, made of polyethylene, has been analyzed. To estimate the shear strain effect the problem on the vibration of the cylindrical shell using the theory of more precise definition has been analyzed. Amplitude – frequency characteristics calculated taking advantage of the discrete orthogonalisation method, have been presented. Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8373 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8372 Назва: Чисельний аналіз напруженого стану багатошарових покриттів з дефектами на жорсткій основі Автори: Тинчук, Сергій Олександрович; Tynchuk, Sergiy Короткий огляд (реферат): Для дослідження напружено-деформованого стану (НДС) багатошарових плит на жорсткій основі запропоновано структурно-континуальну уточнену модель безмоментного симетричного НДС. Розрахункова схема поперечно навантаженої плити утворюється симетричною добудовою плити відносно поверхні контакту з основою, а навантаження на таку плиту подвійної товщини прикладається з двох сторін, причому, симетрично щодо її серединної поверхні. НДС плити стає симетричним (беззгиновим). Чисельно модель реалізована варіаційно-різницевим методом (ВРМ). Розв’зано задачі з дискретною зміною жорсткості плити в її площині через виникнення поздовжніх плоских дефектів та при різних умовах контакту плити з основою.; Multilayered coverings can be considered as thick plates resting on a rigid substrate. For research of stress-strain state (SSS) of multilayered plates on an rigid foundation the refined structural-continual model of momentless symmetrical SSS is offered. The layers of the plate are both isotropic and transversely isotropic, with any but constant thickness with rigid interlaminar contact. The design diagram of a transversely loaded plate is formed by supplementing it with a symmetric one relatively the contact surface of the foundation. The load on a double thickness plate is applied bilaterally, being symmetrical to its median surface. The SSS of a plate becomes symmetrical (unflexural). Such a diagram models shear without friction on the contact surface of a plate with the foundation. The rigid contact of the initial plate with the foundation is modelled by introducing an additional thin practically nondeformable layer. Numerically model is realized by the variational-difference method (VDM). To obtain the desing system of algebraic equations of VDM the Lagrange integration variational functional on a half step of digitization with simultaneous application of left and forward differences for the first derivative of functions of displacement, is applied. Calculations confirm the efficiency of such approach, which allows to obtain solutions qualitatively and quantitatively close to three-dimensional ones. The positive influence on SSS of two-layered plate by presence of a thin layer slippage in the hard layer plate is presented. The problems with a discrete change in rigidity of the plate in its plane through the occurrence of longitudinal planar defects and under different conditions of contact of the plate with foundation is solved. On the border of the defect and change of the contact condition of the plate with foundation coupling conditions of displacements are applied on the upper surface of the plate in two neighboring grid nodes by using the undetermined Lagrange multipliers. Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8372 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8371 Назва: Тривала міцність зварних швів теплостійких сталей у газоподібному водні Автори: Бабій, Леонтій Омелянович; Babiy, Leontiy Короткий огляд (реферат): Оцінено тривалу міцність різних зон зварного з’єднання за статичного та повторно-статичного навантаження сталі 15Х2МФА й характеристики повзучості після випроб на повітрі та в середовищі газоподібного водню металу різних зон зварних з'єднань жароміцних конструкційних сталей 15Х2МФА і 2.25Cr-1Mо у вихідному стані й після деградації за лабораторних та експлуатаційних умов. Показано, що найслабшою зоною є зона термічного впливу, але найінтенсивніше деградує метал шва. Залишковий ресурс різних зон зварного з'єднання оцінили, використавши параметр Ларсона-Міллера.; The features of service regime of the oil hydrocracking reactors is associated with the high stress in its body due to fluctuations in temperature and pressure of the environment during the technological process. To understand the influence of such fluctuations of stress on the degradation characteristics of the weld joint of the steel 15Kh2MFA at static and re-static strength in gaseous hydrogen was investigated. It is established that metal of heat-affected zone is the weakest area of the weld joint at static and re-static loading under the basis of 250 hours of testing. It was established the steady creep rate of 15Kh2MFA steel in hydrogen already in the initial state was worse than steel 2,25Cr-1Mo. At the same initial stress level (σ0 = 330 MPa) the steady creep rate of the 15Kh2MFA steel was more than an order of magnitude higher than obtained for the 2,25Cr-1Mo steel (7,4*10-3 and 3*10-4% / h respectively). The same tendency of change of the steady creep rate was saved in degraded steels at the same initial stress level (σ0 = 330 MPa). The long-term strength data for the metals of different zones of the weld joint on the 15Kh2MFA steel and for the base metal and weld metal on the 2.25Cr-1Mo steel were analyzed using the Larson-Miller parameter. The data obtained at higher loadings was extrapolated to its worker levels. Analysis of these results showed that the time to failure of the weld metal specimens of the 2.25Cr-1Mo steel degraded in operating conditions for 79*103 hours and tested at 290 MPa stress level and temperature of 450 °C, practically coincided with the such time of the base metal, degraded during 60*103 hours in service. It was revealed that the long-term strength of the metal from all weld joint zones under re-static loading is lower than in a purely static one. The weld metal was the most sensitive to the effects of re-static loading. Using of the Larson-Miller parameter it was shown that long-term strength of the metal of different zones of the welded joint tested in hydrogen already in the initial state reached the lower limit of the regulated range for guarantee safe operation of the heat resistant steels. Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8371 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8370 Назва: Особливості руйнування попередньо напруженої арматури за наводнювання у модельному робочому середовищі Автори: Греділь, Мирослава Іванівна; Hredil, Myroslava Короткий огляд (реферат): Досліджено особливості руйнування перлітної сталі різних етапів процесу холодного волочіння включно з вихідним станом та кінцевим комерційним продуктом (попередньо напруженим дротом) на повітрі та за наводнювання у модельному робочому середовищі рН 12,5. Пластичність сталі підвищується зі ступенем холодного волочіння, що пояснюють поступовим переорієнтуванням перлітних колоній у напрямі волочіння, а на останніх етапах знижується. За наводнювання отримано стабільно низькі значення відносного звуження, що свідчить про високу чутливість досліджуваної сталі до водневого окрихчення, яке також проявилося у множинному мікророзтріскуванні біля поверхонь руйнування. Втрата пластичності сталі внаслідок впливу водню менша у випадку комерційного високоміцного дроту порівняно з вихідним гарячекатаним прутком. Високу чутливість досліджуваних конструкційних сталей до водневого окрихчення слід враховувати при застосуванні електрохімічного захисту залізобетонних виробів.; Pecularities of fracture behaviour of progressively drawn pearlitic steels from the initial hot rolled bar (not cold drawn at all) to the final commercial product (prestressing steel wire) were investigated in air and under hydrogen charging in the Ca(OH)2 + NaCl solution with pH 12.5 which modelled a working medium of a steel reinforcement. The slightly drawn steels showed isotropic fracture behaviour and a smooth fracture surface at the macroscopic scale. As the cold drawing degree increases, steels fractography became more irregular with numerous elevations and valleys. The percentage of reduction in area ψ calculated after slow stran rate tests in air increases with the cold drawing degree. However, heavily drawn steels exhibit ψ decrease with cold drawing. This behaviour can be explained in function of the accumulated plastic strain εp and the colonies orientation inside the steels. In the hot rolled bar (not cold drawn at all) the orientation of pearlitic colonies (ferritic and cementite lamellas too) is random. As the cold drawn degree advances the pearlitic colonies are oriented progressively in the cold drawing direction (and ψ increase progressively too) until the steel reaches a certain value in its accumulated plastic strain. When further lamellas reorientation is not possible (almost all colonies have already been oriented), reduction in area begins to decrease, even with the increment of plastic strain. All the steels tested in air presented a symmetrical fracture surface in a macroscale (cup and cone fracture). On the contrary to the test in air, stable low values of reduction in area were obtained under hydrogenation conditions, revealing high sensitivity of the tested steel to hydrogen embrittlement which also manifested in plural microcracking near the fracture surfaces. However plasticity loss for the tested steel due to hydrogen was less in the case of the commercial high strength wire comparing to the as-received hot rolled bar. Surface cracks appeared because of facilitation of share processes in the surface layers by hydrogenating environment. Fracture in these cases always is initiated near the lateral surface which proves a crucial role of surface defects in the case of steel wires hydrogenation. High susceptibility of the tested structural steel to hydrogen embrittlement should be taken into account using electrochemical protection of reinforced concrete structures. Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8370 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8369 Назва: Малоциклова міцність трійника трубопроводу з пошкодженнями Автори: Юхимець, Петро Сергійович; Гопкало, Олексій Петрович; Гопкало, Олена Євгенівна; Yukhysmets, Petro; Gopkalo, Oleksii; Gopkalo, Olena Короткий огляд (реферат): Методом скінченних елементів (МСЕ) отримано дані про конструктивну концентрацію напружень та концентрацію напружень залежно від геометричних параметрів об'ємного поверхневого дефекту (ОПД) і місця його розташування на поверхні рівнопрохідного трійника зі сталі 10. Проведено циклічні гідравлічні випробування трійника зі штучно нанесеними ОПД, що імітували корозійно-ерозійні пошкодження. Експериментально встановлено відмінності при статичному та циклічному деформуванні металу в характерних зонах трійника, які зумовлені структурною анізотропією деформації металу. Фактичне число циклів до утворення наскрізної тріщини в зоні дефекту задовільно узгоджується з результатами прогнозу з використанням експериментальних кривих втоми металу трійника, а також і з результатами фрактографічних досліджень.; Stress-strain state and low-fatigue strength of full-scale sample of T-joint with artificial volumetric surface defects under hydraulic inner pressure loading as well as mechanical, cyclic and structural features of material from its different zones have been investigated. Using finite element method (FEM) data on structural stress concentration and stress concentration caused by geometric parameters of the defect and its location on the surface of flush T-joint made from steel 10 were obtained. The tensile and low-cycle tests of material were carried out. The difference in deformation of metal from typical areas of T-joint under static and cyclic loading was established. It is caused by variant morphology of the metal microstructure (structural anisotropy of deformation) in its specific areas that was formed during manufacturing process of the T-joint. Differences of metal microstructure in characteristic areas of T-joint resulted in strengthening and significant loss of the plasticity in one of the zones and corresponded reducing (4..5 times) of the cyclic durability of this area relatively to other investigated areas. Cyclic hydraulic test of T-joint with the artificial volumetric surface defects that simulated corrosion-erosion damage was fulfilled. It was revealed that strain in the defect located along the coupling line of main pipe and branch in the area of structural stress concentration under internal pressure is 2 – 3 times higher than strain in defect with the same geometric parameters at the surface of straight pipe. On the base of investigation of the defect fracture area the mechanism of crack propagation was established. It includes not only formation of facets of brittle and quasibrittle transcrystallite fracture, but regions of the fatigue grooves as well. Number of the groove steps corresponds to the number of cycles for formation of through wall crack in the defect. The failure number of cycles in the area of the defect is satisfactorily consistent with the predicted results using experimental and calculated fatigue curves on the one hand, and results of fractography on the other. It was shown during assessment of the damaged T-joint mechanical properties of metal in its characteristic areas, structural stress concentration and the concentration of stress caused by the presence of defect must be taken into account. Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8369 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8368 Назва: Особливості корозійно-втомного руйнування сталі 35 у воді в присутності екстракту дубової стружки Автори: Слободян, Звеномира Володимирівна; Хабурський, Ярослав Мирославович; Максимів, Ольга Володимирівна; Slobodyan, Zvenomyra; Khabursky, Yaroslav; Maksymiv, Olga Короткий огляд (реферат): Встановлено, що ефективність протикорозійного захисту середньовуглецевої сталі у воді екстрактом дубової стружки зростає з підвищенням його концентрації. Ступінь захисту від корозії при цьому сягає 85…97% відповідно за концентрації інгібітора 0,8…2 г/л. Еклектрохімічними дослідженнями встановлено, що екстракт є інгібітором змішаної дії, який гальмує обидві електродні реакції шляхом формування на поверхні сталі хемосорбційної плівки. В присутності інгібітора (0,8…2 г/л) опір корозійно-втомному руйнуванню сталі підвищується в середньому в 3 – 4 рази, при цьому змінюється характер корозійно-втомного руйнування. Аналіз макрофрактограм показав, що екстракт дубової стружки впливає на процес зародження втомної тріщини: у воді зародження від поверхні зразка відбувалося за міжзерним механізмом, а в інгібованому середовищі – за більш енергоємним крізьзерним. На завершальному етапі руйнування енергоємність процесу у інгібованій воді теж вища, при цьому спостерігаються елементи, характерні для в’язкого руйнування на повітрі, а саме, круглі ямки відриву.; It is established that corrosion protection efficiency of medium carbon steel in water inhibited by oak chip extract grows with increasing of inhibitor concentration. The degree of corrosion protection reaches 85 – 97% under inhibitor concentration of 0.8 – 2.0 g/l respectively. It is testified electrochemically, that extract is a mixed type action inhibitor, which inhibited both electrode reactions by forming chemisorptions film on steel surface. An increase of activation energy Еасt, calculated from temperature dependence (25 – 40ºC) of corrosion rate, is observed in the presence of extract. Calculated Еасt respectively is: 3500 g/mol•grad in water; 9170 g/mol•grad in presence of 0.8 g/l of extract. Thus, formed as a result of inhibitor adsorption protective film increases activation energy of corrosion process and slows its rate. The corrosion fatigue resistance of steel in the presence of inhibitor (0.8 – 2 g/l) is increased in average of 3 – 4 times and the mechanism of corrosion fatigue is changed. The macrofractographic analysis showed that oak chip extract affects crack initiation: it occurs by the intergranular mechanism from specimen surface in water and by the more energy transgranular one in the inhibited environment. The energy of corrosion fatigue under its final step of fracture is higher in inhibited environment than in water and the typical elements of ductile fracture on air namely, round holes tearing, are observed. Thus, environmental safe inhibitor based on oak chip extract provides medium carbon steel reliable corrosion protection and effectively slows corrosion fatigue in water. Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8368 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8367 Назва: Згин ізотропної пластини з двома рівними співвісними наскрізними тріщинами при злитті пластичних зон між ними з урахуванням контакту берегів тріщин Автори: Опанасович, Віктор Костянтинович; Слободян, Микола Степанович; Opanasovich, Victor; Slobodyan, Mykola Короткий огляд (реферат): Досліджено задачу про двовісний згин розподіленими згинальними моментами на нескінченності ізотропної пластини зі співвісними тріщинами однакової довжини за симетричного відносно них зовнішнього навантаження з урахуванням зони контакту їх берегів та за наявності у їх вершинах пластичних зон, де виконуються умови пластичності Треска у вигляді поверхневого шару чи пластичного шарніру при злитті пластичних зон для внутрішніх вершин тріщин. Із використанням комплексних потенціалів плоскої задачі та класичної теорії згину пластин отримано аналітичний розв’язок задачі у класі функцій обмежених у вершинах пластичних зон. Визначено числово довжину пластичних зон та розходження берегів тріщин у їх вершинах; A problem of biaxial bending under distributed on infinity moments of isotropic plate with the co-axial cracks of identical length is stated and solved. The vectors of the applied to the plate moments are perpendicular and parallel to the cracks. Under the action of the external loading the crack banks are expected to contact smoothly in the areas of fixed width. Plastic zones appeared in their tips, where the terms of Trasck’s plasticity are satisfied as a surface layer or plastic to the hinge. For the internal crack tips the plastic zones are considered to meet. Due to the contact of crack banks the problem is presented as superposition of two problems: plane problem of elasticity and bending problem taking advantage of classic theory. The problem is solved with such boundary conditions: , , ; , , , ; , , , where , and , components of stress tensor and components of displacement vector on the axis and of the plane problem; and unknown quantities, normal stress and bending moment in plastic zones; contact force ; deflection plate; і bending moment and cutting force according to Kirchhoff; area, where cracks are placed, area, where plastic zone is placed; ; "+" and " " are marked limit value of the appropriate value at ; ; , , , plate height, the width of the contact area the interfaces cracks. Using the complex potentials of plane problem and classic theory of plate bending the solving of problem is reduced to the problem of linear coupling, on the basis of which the analytical solution of the problem is built in the class of functions limited in the plastic zones tips. Using the conditions of plasticity it was found analytically: unknown normal tension and bending moment in the plastic zones accordingly in a plane problem and problem of bending; divergence of crack banks and length of plastic zones in their external tips. The numerical analysis of the problem was conducted, loading at which meet in the internal tips. Graphic dependences of the plastic zone length and divergence of the crack banks in their external tips on the change of the external loading and distance between the internal crack tips are presented. Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8367 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8366 Назва: Структуроутворююча та руйнівна роль тріщин у життєвому циклі конструкції-системи Автори: Вировой, Валерій Миколайович; Суханов, Володимир Геннадійович; Коробко, Оксана Олександрівна; Башинський, Олег Іванович; Vyrovoy, Valery; Sukhanov, Vladimir; Korobko, Oksana; Bashinsky, Oleg Короткий огляд (реферат): Важливим чинником безпечного функціонування будівельних конструкцій як визначеної системної цілісності є прогнозування структуроутворюючої та руйнівної ролі тріщин в їх структурному перетворені на всіх етапах життєвого циклу. Активність тріщин та внутрішніх поверхонь розподілу як елементів структури полягає в їх спроможності реагувати на внутрішні та зовнішні фактори, визначаючи структурну «перебудову» конструкції-системи, що можна кількісно оцінювати через коефіцієнти пошкодженості Кп. Тріщини, які здатні, змінюючи свої параметри, визначати різноманітні зміни структури як всієї конструкції-системи так й її окремих підсистем, віднесені до структуроутворюючих тріщин. Після досягнення граничних структурних змін у системі самозароджуються нові активні елементи – тріщини руйнування (магістральні тріщини), які здатні замикати ціль існування конструкції-системи на себе. Тому тріщини руйнування можуть бути представлені у вигляді відкритої динамічної системи, цільова установка якої полягає у власному розвитку, проходячи весь життєвий цикл існування системи: від зародження через активне функціонування до гибелі. Гибель тріщини неминуче призводить до втрати функціональних властивостей базової системи – конструкції. В умовах несприятливих зовнішніх впливів активні елементи сприяють збереженню цілісності та безпечному функціонуванню конструкції-системи; Practically in all build constructions there are active elements in the form of cracks and inner surfaces of partition which predetermine structural changes of material of construction-systems. A driving force of spontaneous processes of structural transformations is the change of parameters of no equilibrium active elements upon their transition to an equilibrium state. Spontaneous change of parameters of active elements provoked the emergence of elements new to system – structural aggregates interacting through inner surfaces of partition and surfaces of cracks. Operational cracks, inner surfaces of partition and structural blocks are hereditarily connected with an initial set of active elements. It causes compulsory taking into account the material in structural changes of construction-system under continuous operational loadings that is possible to be estimated quantitatively by damage coefficients. Spontaneous internal reorganization of the material structure under action of disadvantageous factors on a construction-system; which does not result in the change of the system properties is caused by the change of the active elements parameter of system. It allowed to conclude, that the cracks, by changing their own parameters, can initiate structural changes of both individual subsystems and the whole system, can be treated as submitted as structure-forming cracks. It was determined, that when a limit of structure diversity is obtained the structure-forming cracks are capable to develop into cracks-destroyers (main cracks). Cracks of destruction simplify a structural diversity of basic system, and their activity assumes that the purpose of a new crack-system dominate over the purpose of existence of construction-system when. The crack-system purpose is achieved, it results in its ruination and the end of functional ability of the whole construction object. Under disadvantascous external influences the active elements, due to theirs own changes and interdependent interactions with other structural components, contribute to preserving wholeness and safe functioning of construction-system. Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8366 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8365 Назва: Оцінювання ризику біокорозійних руйнувань підземних газопроводів Автори: Полутренко, Мирослава Степанівна; Побережний, Любомир Ярославович; Станецький, Андрій Ігорович; Polutrenko, Miroslava; Poberezhny, Lubomyr; Stanetsky, Andrij Короткий огляд (реферат): У процесі тривалої експлуатації підземних газопроводів у певних регіонах України формується екологічна небезпека, зумовлена руйнуванням трубопроводів з причин грунтової та мікробіологічної корозії. Корозію металів у підземному середовищі найчастіше пов’язують з життєдіяльністю бактерій циклу сірки: сульфатвідновлювальних бактерій, здатних окиснювати сірку та її сполуки до сульфатної кислоти, різко знижуючи рН середовища. Проведено комплекс досліджень із визначення корозійної активності грунтів на досліджуваних ділянках траси прокладання магістральних газопроводів Південного та Західного регіонів. Встановлено, що грунти відносяться до грунтів із середнім та високим ступенем корозійної активності, що призводить до інтенсифікації корозійних процесів підземних газопроводів. Наявність сульфат-йонів у водних витяжках грунту на ділянці траси «відвід до ГРС м. Саки», на відмітках ПК 6+25, проба 4 і ПК 16+57, проба 5 та досліджуваній ділянці довжиною 150 м МГ «Пасічна-Долина» спричиняє розвиток мікробіологічної корозії з участю сульфатвідновлювальних бактерій (СВБ). Для оцінювання ризику розвитку біокорозійних руйнувань підземних металоконструкцій, найважливішими з яких є нафтогазопроводи, необхідним є проведення комплексу досліджень, який включає аналіз гранулометричного складу грунту, кислотності, вологості, питомого опору грунту, наявності сульфат-йонів, титру анаеробних та аеробних мікроорганізмів.; During long-term operation of underground pipelines in certain regions of Ukraine formed environmental hazards are formed, caused by the destruction of pipelines because of soil and microbiological corrosion. Unpredictable failure in the pipeline result in significant economic losses and sufficient environmental consequences. With this in mind, prevention of failures, where the risk of biocorrosion processes is possible involving soil microorganisms, is one of the priority components of the national security of Ukraine. Corrosion of metals in the underground environment is most often associated with the life of sulphate bacteria. A set of studies to determine the corrosiveness of soil on the test sections of the track laying of gasmain (GM) pipelines of the Southern and Western regions has been carried out. It was found that the soils are soils with medium and high corrosion activity, that leads to an intensification of the corrosion process of underground pipelines. The presence of sulfate ions in the aqueous extracts of the soil on the part of the track "tap to the GDS Saki", at elevations PC 6 + 25, sample 4 and the PC 16 + 57, the sample 5 and the test site 150 m in length GM "Pasichna-Dolyna", leads to the development of microbial corrosion involving sulfate-reducing bacteria (SRB). Synthesis and comprehensive analysis of the results revealed some parts of the track laying gasmain pipelines of Western and Southern regions, where the risk biocorrosion formation processes in the underground environment involving SRB bacteria is possible. The results can serve as a complement to the corrosive action of soil maps with the allocation of plots biocorrosion processes.To assess the risk of biocorrosion destruction of underground metal structures, the most important of which are oil and gas pipelines, it is necessary to carry out complex research, which includes analysis of the soil texture, acidity, humidity, soil resistivity, the presence of sulfate ions, the titer of anaerobic and aerobic microorganisms, as well as weight loss metal, which indicates the intensity of corrosion damage in the underground environment. Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8365 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8364 Назва: Циклічна тріщиностійкість сталі 12Х1МФ різних зон гину парогону ТЕС після тривалої експлуатації Автори: Свірська, Леся Миколаївна; Кречковська, Галина Василівна; Студент, Олександра Зиновіївна; Svirska, Lesya; Krechkovska, Halyna; Student, Oleksandra Короткий огляд (реферат): Гини головних парогонів ТЕС характеризуються неоднаковою деформацією металу різних зон (розтягненої, нейтральної, стисненої) на етапі їх виготовлення. Як результат, механічні характеристики металу цих зон після експлуатаційної деградації відрізняються. Досліджено втомний ріст тріщини сталі 12Х1МФ різних зон гину після 1,3∙105 год її експлуатації на парогоні ТЕС. Показано, що найменш деградованим є метал прямої ділянки гину. Метал зі стисненої зони виявив найнижчий опір поширенню втомної тріщини, що є ознакою найсильнішої деградації, яку зв’язали з виникненням дефектів термічної втоми. Закриття втомної тріщини в найбільшій мірі проявилася у стисненій зоні гину, що зв’язали з виникненням розсіяної пошкодженості металу внаслідок термічної втоми; Hard temperature-power operating condition of the steam pipeline (vapor pressure up to 14 MPa, temperature – up to 565 oC and a large number of shutdowns of the technological process), and long- term influence of an aggressive hydrogenating environment on stressed metal promote degradation of its structure and worsening of the mechanical properties, which ensured their workability at the beginning of operation. Therefore, the diagnostics of the technical state of steam pipeline bends directed on providing the reliability of their operation does not lose relevance to the power system of Ukraine with critically wear of equipment. The 12Kh1M1F steel from different zones of pipe bend from main steam pipelines after ~13104 h operation was investigated. During bend manufacturing the deformation of metal from its different zones (stretched, neutral and compressed) is not the same. As a result the properties of degraded metal from these zones are different too. The nominal and effective fatigue crack growth diagrams of the metal of stretched, neutral and compressed zones and straight pipe were received. Thresholds fatigue crack growth resistances were defined too. It is shown that the effective threshold fatigue crack growth resistance of metal with compressed zone is lower compared with other zones. High sensitivity of local fracture mechanics parameters to the metal degradation and their ambiguous changes in various zones at the same service duration and conditions were proved. It was shown that metal from compressed zone was the most degraded because its fatigue threshold levels were the least. It was explained by an appearance of dissipated intergranular damages in metal under the influence of thermal fatigue. Such intergranular elements on the fracture surface facilitate the fatigue crack growth and cause the strongest crack closure effect under fatigue test of degraded metal from compressed zone of bend. Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8364 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8363 Назва: Визначення динаміки поширення тріщин у шахті ВВЕР-1000 з урахуванням сумісної дії високої температури, статичного навантаження та нейтронного опромінення Автори: Андрейків, Олександр Євгенович; Кухар, Володимир Зиновійович; Долінська, Ірина Ярославівна; Andreykiv, Oleksandr; Kukhar, Volodymyr; Dolinska, Iryna Короткий огляд (реферат): Розглянуто питання про поширення тріщини в шахті водо-водяного ядерного реактора ВВЕР-1000. Побудовано рівняння швидкості поширення тріщини в матеріалі за сумісної дії високої температури, силового навантаження та нейтронного опромінення, що добре описує результати експериментальних досліджень. На його основі побудовано модель визначення залишкової довговічності елемента при заданій конфігурації тріщини. Модель застосовано для визначення залишкового ресурсу паропроводу першого контуру реактора типу ВВЕР-1000 з поверхневою тріщиною та прогнозування динаміки поширення поверхневої тріщини в шахті такого реактора.; Reactor in-core components is subjected to high radiation doses that results in change of form and swelling during operation. Inside pressure of baffle on core barrel in zone of contact in WWER-type reactors creates additional stresses. Residual welding stresses can also significantly effect a level of stressed state of core barrel wall. High stresses combined with in-core temperature can cause growing of initial micro defects which can lead to rapid crack growth. That should be considered in estimation of working capacity of vessel internals for extension of WWER-1000 reactor service life. It is also important to take into account influence of neutron irradiation on material properties which can increase cracking rate. Aim of present work is to build general mathematical model of creep cracking which includes neutron irradiation influence, and apply it to reactor core barrel to see what happens with macro crack which is formed during service life of reactor. Base model for predicting crack growth of loaded cracked plate under influence of high temperature and neutron irradiation was build using second thermodynamics law modification for cracked body. It has been suggested that main mechanism of cracking is high-temperature creep crack growth. Neutron damage only increase creep rate which was shown in experimental investigations [5]. According to that we use creep law, and describe crack tip opening displacement rate like function of neutron damage. That function was used to describe one cycle of stepwise slow cracking process. All components were rewritten in terms of crack tip opening displacement. Adding initial and final condition equations to energy rate balance function extended for all time period forms finished model for predicting crack growth dynamics and estimating residual life in cracked plate under aforementioned conditions. Base model was further developed for case of plane crack in spatial body, and applied to reactor core barrel with initial longitudinal crack. It was shown than neutron irradiation significantly effect the creep crack growth level in the core barrel wall, that should be considered in estimation of working capacity of vessel internals at extension of service life of WWER-1000 reactor. Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8363 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8362 Назва: Згин пластини рейсснера з двома не співвісними однаковими наскрізними тріщинами з урахуванням ширини області контакту їхніх берегів Автори: Сулим, Георгій Теодорович; Опанасович, Віктор Костянтинович; Яцик, Ігор Миколайович; Sulym, Heorhiy; Opanasovych, Viktor; Yatsyk, Ihor Короткий огляд (реферат): Досліджено напружено-деформований стан ізотропної пластини з двома прямолінійними паралельними не зсунутими однаковими наскрізними тріщинами, береги яких до прикладання навантаження були вільними від зовнішнього навантаження, а під дією згинальних моментів на нескінченності прийшли у гладкий контакт уздовж області сталої ширини поблизу однієї з основ пластини. На основі методів теорії функцій комплексної змінної і комплексних потенціалів плоскої задачі теорії пружності та теорії згину пластин за Рейсснером розв’язок задачі зведено до системи сингулярних інтегральних рівнянь, яку розв’язано за допомогою методу механічних квадратур. Здійснено числовий аналіз задачі та побудовано графічні залежності для контактного зусилля між берегами тріщин, коефіцієнтів інтенсивності зусиль, моментів і поперечних сил за різних параметрів задачі.; Construction of the cracked plate bending problems solutions forms an important and actual in terms of theory development and practical applications scientific direction. They make it possible to determine stress and displacement distribution near the crack tips, as well as make recommendations for selecting optimal geometrical, physical and mechanical characteristics of plates depending on operating conditions in order to prevent destruction of engineering constructions. In this paper the stress-strain state of boundless isotropic plate with two parallel not shifted through-the-thickness equal cracks, the faces of which are free from the external loading, is investigated. The plate is under the action of the uniformly distributed in a remote part bending moments, the vectors of which are parallel and perpendicular to the axes of the cracks. It is assumed that under external loading the cracks faces come in a smooth contact on all cracks length along the two-dimensional area of constant width near the upper plate basis. As a result of the cracks faces contact the solution of problem is presented in the form of two related problems solutions: the theory of elasticity plane problem and the problem of plates bending based on the equations of Reissner theory. On the basis of complex variable function theory methods and complex potentials the system of singular integral equations is obtained, which is reduced by the mechanical quadratures method to the infinite system of linear algebraic equations. This system is solved numerically using the Gauss method of reduction with a choice of main entry. The numerical analysis of problem at some parameters values is carried out and graphic dependences for contact force between the faces of cracks, force, bending moment, torque and transverse force intensity factors are constructed. In particular cases known in the scientific literature results for the Reissner’s plate bending problems with one crack considering the contact zone width of its faces, with two parallel cracks when their faces contact is considered only along the line as well as for appropriate problems solved using equations of the classical theory of plates bending, are obtained. Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8362 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8361 Назва: Зміст Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8361 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8360 Назва: Титульна Mon, 14 Dec 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/8360 2015-12-14T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6733 Назва: Список авторів та вимоги Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6733 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6732 Назва: XIV польсько-українсько-німецька літня школа з механіки руйнування Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6732 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6731 Назва: IV міжнародна науково-технічна конференція «Пошкодження матеріалів під час експлуатації, методи його діагностування і прогнозування» Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6731 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6730 Назва: Метод скінченних елементів в задачах вилуговування вапна з бетонних фундаментів гідротехнічних споруд Автори: Степанченко, Ольга Миколаївна; Мартинюк, Петро Миколайович; Stepanchenko, O.; Martinyuk, P. Короткий огляд (реферат): Сформовано нелінійну математичну модель вилуговування водорозчинних складових бетонного фундаменту (вапна) в двох вимірній постановці. Отримано чисельний розв’язок даної задачі методом скінченних елементів. Проведено чисельні експерименти з дослідження розподілу розчинених речовин у ґрунті та оцінювання межі корозії бетонного фундаменту.; The ecological, economical and technogenic safety of the state and region is connected with the hydro–technical constructions operation fail-safety. One of the prediction methods, which does not need expensive experiments, is mathematical modeling. The non-linear mathematical model of the process of the lime lixiviation from the concrete bases of hydro–technical constructions was analysed. The non-linearity deals with taking into consideration the dependencies of the diffusion and water filtration coefficients on the salts concentration, as well as the chemical and thermal osmosis phenomenon, including thermal diffusion. The problem is of the Stephan’s type problems, as the corrosion border of the concrete basement is travelling. This contributes to the difficulties in finding the algorithms for of the approximate solutions for the relevant boundary problems. In the previous authors’ works for the finite differences method was used to solve these problems. But the precision of the approximate solutions was not reached. One of the ways to solve the problem is to compare the numerical solutions of the non-linear boundary problem, which were found using different similar methods. This is the aim of the article. As far as methods are concerned, the finite differences method and the finite elements method were chosen. The positive aspect in comparing this two methods is as follows – with the finite differences method we get the classical solution, and with the finite elements method – a generalized solution. One of the stages in achieving the final goal has been reached in this article – the scheme of approximate solution with the finite elements method is described. The program realization of the formed problem’s solution with the finite elements method has been realized in Lasarus – free software development environment for Free Pascal compiler. This integrated development environment provides an opportunity of cross platform creation of Delphi-like ads. The developed program allows changing the incoming data dynamically; controlling the area fragmentation and receiving the calculation results in graphical or numerical (in the table form) view. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6730 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6729 Назва: Світлотехнічний розрахунок світлових приладів із джерелами світла заданих геометричних розмірів Автори: Костик, Любов Миколаївна; Поталіцин, Сергій Юрійович; Kostyk, L.; Potalitcyn, S. Короткий огляд (реферат): Проведено дослідження доцільності прямої заміни традиційних джерел світла на сучасні енергоощадні джерела світла із заданими розмірами світного тіла на основі аналізу світлового розподілу та ККД світлового приладу для зовнішнього освітлення типу РКУ-ЖКУ-Helios 21. Встановлено, що основною причиною зниження ККД при використанні КЛЛ у вуличних світильниках є поглинання частини світлового потоку внаслідок багатократних відбивань світлових променів між верхньою частиною відбивача та поверхнею світного тіла джерела. Для покращення енергоефективності світлового приладу з КЛЛ розроблено математичну модель, яка дозволяє проводити модернізацію оптичної системи світлового приладу і з світним тілом заданих розмірів за рахунок забезпечення оптимального перерозподілу світлового потоку в зовнішню область. Дана модель оперує вихідними даними розрахунку відбиваючої поверхні, тому може бути застосована разом із будь-якими методами світлотехнічного розрахунку.; Power efficiency of lighting sets (LS) is determined by lighting engineering parameters of light sources and optical system of light devices that provide their basic characteristics – light distribution and efficiency. Nowadays there are lots of light devices for street illumination that are designed for high pressure bid sources of HPS type. Promising sources for outdoor lighting from the point of view of power efficiency and improvement of lighting engineering parameters are power-saving compact luminescent lamps (CLL) of high capacity (45-240W) with high enough efficiency (50-80 lm/W), possibility of “warm start” and range of operating temperatures from – 30 to +45С. Besides, there is no need to use additional elements for lamp operation (ballast and pulsed light devices are needed for HPS) it reduces its weight, decreases expenses for installing and maintenance of luminaires. The use of traditional base E27 or E40 in such lamps makes possible to use them for direct replacement in extant light devices, improvement of luminaire circuit being held, optical system stays unchangeable. Nevertheless, shape, dimensions and arrangement of luminescent source body relatively the optical system, determine light distribution of luminaire, protective angle and accordingly influence on parameters of light field, indexes of discomfort. That is why the development of LS with light sources of given dimensions is actual from the point of view of improvement of light engineering sets power efficiency. Reasonability of direct replacement of traditional light sources by modern energy efficient light sources with desired size of the luminous body by analyzing light distribution and efficiency lights for outdoor luminaire of РКУ-ЖКУ-Helios 21 type is researched. It is established, that the main reason of efficiency decrease, when compact fluorescent lamp (CFL) are used in outdoor luminaires is absorption of luminous flux due to multiple reflections of light rays between the top of the reflector and the luminous body source surface. To improve the efficiency of light device (LD) with CFL the mathematical model that allows to modernize the optical system of LD with given sizes luminous body by providing optimal redistribution of luminous flux in the outer region has been developed. This model operates on output data calculation of reflecting surface, that is why it can be used with any means of lighting engineering calculation. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6729 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6728 Назва: Аналіз резонансного інвертора з параметричним підтриманням потужності в навантаженні Автори: Лупенко, Анатолій Миколайович; Паламар, Михайло Іванович; Lupenko, A.; Palamar, M. Короткий огляд (реферат): Проаналізовано роботу високочастотного резонансного інвертора напруги, який працює в режимі джерела потужності та виконаний за розімкненою структурою. Встановлено аналітичні зв`язки між відхиленнями потужності в навантаженні та діапазоном зміни опору навантаження і параметрами резонансного інвертора. При зміні опору навантаження від мінімуму до максимуму крива залежності потужності інвертора від добротності його коливального контуру починається з точки мінімальної потужності, проходить точку номінальної потужності, досягає макимальної потужності й, нарешті, точки кінцевої потужності. При цьому за рахунок відповідного вибору параметрів коливального контуру кінцева потужність дорівнює початковій (мінімальній) потужності, а максимальне додатне відхилення потужності дорівнює максимальному від’ємному відхиленню від її номінального значення. Запропоновано методику розрахунку параметрів інвертора. Показано, що при зміні опору навантаження в два рази відхилення потужності в навантаженні може становити 4% від номінального значення.Результати розрахунку мають малу розбіжність з результатами моделювання.; High-frequency voltage resonant inverters traditionally realize the functions of load voltage or current control and stabilization. But there is a wide application area which needs to stabilize a load power rather then its voltage or current. The problems of power parametric maintenance in variable load by means of voltage resonant inverters are considered in this paper. In order to reduce a load power variation, the approach to forming of inverter load power response by the way of equal distributing of load power positive and negative deviations from nominal value is proposed. Such distribution of load power deviations is achieved by corresponding choice of the parameters of inverter oscillatory tank. In case of load resistance change from minimum to maximum value, the curve of inverter output power as a function of quality factor of oscillatory tank starts at a point of minimum power, then it reaches a point of nominal power, next, a point of maximum power and, at last, a point of finish power. In accordance with proposed approach, the finish power is equal to the start (minimum) power, and the maximum positive power deviation is equal to the maximum negative power deviation. Analysis consists in establishing of analytical expressions which describe the connections between minimum and maximum powers in variable load and corresponding values of oscillatory tank quality factor. On the basis of these expressions the equations which connect this power relative deviations and parameters of resonant inverter are obtained. To ensure a small switching loss in resonant inverter, the inverter parameters are calculated taking into account the zero-voltage switching condition. The design sequence for calculation of each oscillatory tank parameters is proposed. Proposed design sequence is based on a numerical solution of two equations set relative to oscillatory tank parameters and inverter power supply dc voltage. It is shown that resonant inverter designed as open loop circuit is able to achieve the power deviations about of 4% for a double change in load resistance. To verify obtained results the electrical circuit of resonant inverter with above calculated parameters was simulated using MicroCap 9.0. Simulations results demonstrate good agreements with theoretical ones. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6728 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6727 Назва: Технологічність конструкцій гвинтових секційних робочих органів Автори: Гевко, Іван Богданович; Клендій, Володимир Миколайович; Gevko, I.; Klendiy, V. Короткий огляд (реферат): Розроблено методику відпрацювання конструкцій механізмів з секційними гвинтовими робочими органами на технологічність на основі ресурсозберігаючих технологій. Визначено основні показники технологічності та конструктивної складності виконання гвинтових деталей. Розроблено нову конструкцію секційного гвинтового робочого органу на основі ресурсозберігаючих технологій. До переваг робочого органу відноситься те, що в процесі складання даного вузла не застосовується складне технологічне оснащення. Усе застосовуване оснащення нормалізоване й забезпечує швидкий ремонт або заміну.; Screw operating members have been widely applied in all branches of the national economy thanks to the combination of different operations while transporting. Specific feature of their operation is caused by the variety of the production processes operations, as well as the regional characteristics of the transported materials, designation and design parameters of screw mechanisms. Original welded construction of the screw sectional operating member of small material consumption, high maneuverability and improved operation reliability and durability has been proposed. The operation of the screw operating member is as follows. During rotation of the spiral section the rotary motion is transmitted through the running body to the spherical rod and neighboring sections of the screw operating member. The advantages of the operating member are those, that while adjusting of this unit complicated technological equipment is not needed. All equipment is normalized and provides proper maintenance and replacement. At the stage of technical project the construction and its adjusting units, are created, the design shape of all parts, loading devices, operating member, itc is determined. The proper choice of the spiral surface shape prevents the appearance and creation of so-called “dead area”, which can occur while gripping and transporting of materials. At this stage the problems of production effectiveness of methods for producing blanks, in the case when they are used for winding of the profile-shaped spirals in particular, are solved. Besides, the choice of technological process for parts working, the adjustment of units and it self are carried out. Production effectiveness of the unit design mastering must result in the raise of labor efficiency, reduction of expenses and shortening of time for designing, technological preparation of production, manufacturing, maintenance and repair of the product providing its high quality. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6727 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6726 Назва: Дослідження технологічного процесу транспортування сипких матеріалів широко- універсальним шнековим транспортером Автори: Гевко, Богдан Матвійович; Мельничук, Андрій Леонідович; Шуст, Ігор Михайлович; Gevko, B.; Melnychuk, M.; Shust, I. Короткий огляд (реферат): Наведено конструкцію широкоуніверсального шнекового транспортера з різними технологічними можливостями. Встановлено, що важливою умовою при виборі конвеєрів для універсальних перевантажувальних комплексів є визначення області їх використання, зокрема щодо транспортування певного діапазону сипких вантажів. Оскільки мінімальна межа енергоємності гвинтових конвеєрів визначається коефіцієнтом тертя вантажу до поверхні спіралі, то визначальною умовою при проектуванні конвеєра є його спроможність транспортувати вантаж з несприятливими властивостями. При цьому розглянуто найнесприятливіше, з точки зору енергетичних затрат вертикальне розміщення гвинтового конвеєра. Виведено аналітичні залежності для визначення силових, конструктивних і кінематичних параметрів. Отримані співвідношення дозволяють з високою точністю обчислити оптимальні конструктивні й технологічні параметри гвинтових конвеєрів (ГК), при яких забезпечується потрібна якість суміші при високій ефективності процесу транспортування.; Screw transporter has been developed, which consists of the vertical tube-column, to which the horizontal loading branch is fixed rigidly in the upper part being able to revolve, and in the bottom part – the unloading branch is fixed. Loading and unloading branches are similar in design and are separate units with the separate electric drives located horizontally. Screw shafts are fixed rigidly to the ends of the electric drives shafts and inserted into the tubes. The other ends of the shaft are inserted into the tube ends piers. The second end of the tube of loading and unloading branches is limited by the stopper, with the help of which they are fastened to the tube-stoppers of the upper and bottom branches, which in their turn are fixed to the electric drives stoppers by the second end. Tube-stoppers of the upper and bottom branches can revolve. In the upper part of the tube-stopper of the unloading branch a cylinder hole is made to supply the bulk-cargo from the top downwards. Besides, the loading and unloading branches are equipped with the stopper mechanisms, one of which is located in the upper part of the tube on the loading branch, and in the bottom, in the lower part of the unloading branch. Stopper mechanisms are made as step-by-step cylinder rollers, which are fixed rigidly to the stoppers and stopping bushes welded to the tube-column. Stopper mechanisms are fixed rigidly to the tie links, which are mounted through the bushes by the stoppers to the vertical tube-base, which is fixed to the frame. The supply of the bulk-cargo from the heap is performed by the left end of the loading branch. The unloading of the bulk-cargo in the unloading branch 3 is performed by the screw 6 through the exit into the tank. The upper loading branch is mounted on the tube-column, the angle of its inclination to the horizon being adjusted by the known-design mechanism. The bottom branch is mounted at the inclination angle to the horizon. Besides, the screws of both branches are rigidly fixed to the shafts with uniformly increased steps along the length of the upper branch towards the supply of the bulk-cargo in the place of the tube-column hole, and the bottom branch towards the exit of the bulk-cargo from the transporter. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6726 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6725 Назва: Дослідження процесу транспортування сипкого вантажу похилими гвинтовими конвеєрами Автори: Ляшук, Олег Леонтійович; Рогатинська, Олена Романівна; Пелешок, Тарас Мирославович; Любачівський, Роман Орестович; Lyashyk, O.; Rohatynska, O.; Peleshok, T.; Lubachivsky, R. Короткий огляд (реферат): Розглянуто режим роботи похилого гвинтового конвеєра до складу якого входить гвинтовий робочий орган із постійними параметрами. Із умови контакту виділеного об’єму вантажу з гвинтовою поверхнею шнека та циліндричною поверхнею кожуха її розміщення визначається радіальним параметром R і кутовим параметром θ. Встановлено граничні відхилення швидкостей частинок у процесі транспортування й виведено аналітичні залежності. Виведено аналітичні залежності для визначення кутової й осьової швидкості руху частинок по нахилених поверхнях.; Screw conveyers, which are characterized by the simple design, high reliability, easy handling and adaptation in the automated systems being ecologically-friendly, have been widely used for the technological operations of the bulk-cargo transporting and mixing. To decrease the power consumption and to raise the quality of bulk-cargo mixing some original constructions of screw mixers with the screw operating member have been developed. Application of such screws requires to solve problems dealing with the determination of loadings on the screw operating member and the characteristic of the bulk-cargo movement, as well reasonability of their application. The operating regime of the inclined screw conveyer, which consists of screw operating member with constant parameters, has been analyzed. From the condition of the bulk-cargo particle contact with the screw surface and the case cylinder surface its location is determined by the radial parameter and the angle parameter. Boundary deviations of the particles speeds while transporting have been found and analytical dependences have been deduced. Analytical dependencies for finding angular speed and central speed of the particles movement along the inclined surfaces have been deduced. The proposed method for finding average circular velocity of the particle ω according to the boundary values ω1 and ω2 is characterized by the mathematic clearness and simplicity of realization. Integration dependence has been deduced. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6725 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6724 Назва: Аналіз кількості утворених відходів машинобудування та металургії на території України Автори: Рудь, Віктор Дмитрович; Савюк, Ігор Віталійович; Самчук, Людмила Михайлівна; Повстяна, Юлія Славомирівна; Rud', V.; Saviuk, I.; Samchuk, L.; Povstyana, Y. Короткий огляд (реферат): Проаналізовано металургійні виробництва, які характеризуються утворенням великої кількості відходів. Більшість з них за змістом корисних компонентів конкурентоспроможні первинною сировиною та можуть бути використані в технологічних процесах. Тому доцільне розроблення системи контролю за утворенням відходів металургійних виробництв задля забезпечення використання їх у поточних виробничих процесах. Організація цього процесу дозволить вирішити екологічні проблеми, зменшити собівартість продукції, знизити споживання мінерально-сировинних ресурсів.; Sammary. Different metallurgical industries, which are characterized by formation of a large amount of wastes have been analysed. Most of them within the meaning of useful components are competitive in raw materials and can be used in technological processes, so it is advisable to develop a control system for the formation of wastes of metallurgical industries to ensure their use in current manufacturing processes. The content of iron in the solid phase of secondary clarifiers sludge in metallurgical industries reaches 70%, but sludge contains 30% of water-oil content, that makes it difficult to transport, store and utilize. Typically, wastes of metallurgical and metal processing industries in percents are as follows: slag – 57 - 63; mineral wastes (scrap refractories and input components) - 4 - 6; scrap metal - 15 - 17; dust, sludge, sinter wastes - 9 - 13; others - 2 - 4. Thus, for example, specific output of sludge in productions of Ukraine is 60-80 kg/t of steel, in Europe this index is 30 kg/t. Metallurgical enterprises of Ukraine have accumulated 240 million tons of slag, 128 million tons of which are steel-smelting. A significant amount of sludge in wastes of metallurgical and metal processing industries contain from 45% to 52% of iron, 6,0-9,5% of carbon with a small amount of zinc (0,5-4%). This raw material can be used in the agglomeration and in converter steel production. However, 90% of wastes after various metallurgical processes are put together in same sludge storages where they are stored. A storage of sludge, steel and metal processing wastes of productions leads to the fact that richer for the mass fraction of iron sludge depletes due a contact with less rich with iron sludge. Another disadvantage is environmental. The paradox of the situation is that we create a man-made iron-containing materials, in which the mass fraction of iron exceeds its concentration in the rich iron ore which we take from the depths (56-60%), and glandular concentrates which we get on concentrators (65-68%). Organization of the process of waste monitoring will solve environmental problems, reduce production costs, reduce the consumption of mineral-raw resources. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6724 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6723 Назва: Вплив неврівноваженості молотильного барабана зернозбирального комбайна на його коливання Автори: Ловейкін, В’ячеслав Сергійович; Човнюк, Юрій Васильович; Ляшко, Анастасія Петрівна; Lovejkin, V.; Chovnjuk, Y.; Lyashko, A. Короткий огляд (реферат): Приведено дослідження неврівноваженості молотильного барабана зернозбирального комбайна. Виведено рівняння зміни коливань вертикального переміщення центру мас барабана та кута повороту барабана навколо центру мас, а також побудовано графіки цих коливань. Досліджено вплив зміни неврівноваженої маси, жорсткості опор та відстані між площиною неврівноваженої маси і площиною центру мас на амплітуду коливань вертикального переміщення центру мас та кута повороту.; In this paper research of threshing drum’s disbalance in combine harvester is presented. Modern threshing drum of tangential type in combine harvester are made open. Central and extreme disks are mounted on the cylinder shaft. Bars or rasp bars are mounted on disks. This construction of threshing drum makes possible falling of grain, plant residues, powder and soil into the threshing drum. All this results in the imbalance of threshing drum and the emergence of oscillation. The oscillation is transmitted to the bearings and hull of combine harvester. These oscillations lead to reduced reliability rate of combine harvester, and also to reduce threshing quality of grain crops. In this paper oscillation equation of threshing drum system is solved. The free oscillation equations of threshing drum are shown. Equations of oscillation’ change vertical centroidal displacement and shaft rotation angle of threshing drum are derived. The oscillation’ graph of change vertical centroidal displacement and shaft rotation angle of threshing drum for different unbalanced mass, different stiffness of left and right carriage and for different placement unbalanced mass. It was considered that unbalanced mass can be placed on the left, center and right beater in bars of threshing drum. In this article we reviewed at an example, where an unbalanced mass on a single stick of bars in threshing drum of combine harvester. All of graphs are plottedfjr combine harvester KZS-9-1 «Slavutych» with characteristic І=13,64 kg∙m3, m=200 kg, ρ1=0,3 m; ω=85,7 rad/s. The unbalance mass is changed from 100 g to 500 g. The stiffness of left and right carriage is changed from 100000 Nm 145000 Nm. The impact of change of input parameters for oscillatory amplitude is researched. It was found that the stiffness of left and right carriage reduce oscillations of vertical centroidal displacement and shaft rotation angle of threshing drum in combine harvester. Increase of an unbalanced mass or characteristic a1 increases the forced oscillations of vertical centroidal displacement and shaft rotation angle of threshing drum in combine harvester. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6723 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6722 Назва: Визначення вібродіагностичних параметрів наявності «дихаючої» тріщини в стрижневих конструктивних елементах різного поперечного перерізу Автори: Синенко, Євгенія Олександрівна; Synenko, E. Короткий огляд (реферат): Запропоновано методику розрахунку вібродіагностичних параметрів наявності «дихаючої» тріщини в стрижневих конструктивних елементах різного поперечного перерізу з використанням їх скінченноелементних моделей. Як вібродіагностичний параметр наявності тріщини розглядається відношення амплітуд домінуючих гармонік при супер- та субгармонічному резонансах. Представлені результати виконаних чисельних розрахунків зі встановлення впливу місця прикладання змушувальної сили по довжині стрижнів прямокутного та круглого поперечного перерізів на його величину. Показано, що за допомогою отриманих залежностей можна визначити місце знаходження тріщини.; This paper is concerned with the determination of the regularities in the influence of a “breathing” crack on the vibration characteristics of beam structural elements with a different cross-sectional shape. The forced vibrations of damaged cantilever beams of rectangular and circular cross sections at super- and subharmonic resonances are considered. The calculations were performed by varying the point of application of the harmonic exciting force along the length of the beams. To make the calculations, the finite element models of the beams are used in which the “breathing” crack is represented as a mathematical cut, and the mutual “non- closure” of the crack faces was provided by solving the contact problem. The ratios of the amplitudes of the dominant harmonics of displacements – for the finding of which the Newmark method, allowing the obtainment of the time dependence of the free beam end, and the FFT-analysis, resulting in the obtainment of the amplitudes of the displacement harmonics, were used – were regarded as a vibration-diagnostic parameter of the presence of a crack. Based on the results of the performed calculations, the dependences of the maximum amplitudes of the displacement harmonics at super- and subharmonic resonances on the point of application of the exciting force were determined. It is shown in the paper that the degree of nonlinearity of the vibrating process is strongly dependent on the point of application of the exciting force. As is staled by the author, that the shape of the cross-section does not practically influence the regularities in the variation of the ratio of the dominant harmonic amplitudes with the point of application of the exciting force, and the behavior of the dependence is defined by the resonance mode. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6722 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6721 Назва: Методика підключення цифрової фотоапаратури до систем керування випробувальної машини Автори: Ліманський, Ігор Валентинович; Кравчук, Роман Васильович; Limansky, I.; Kravchuk, R. Короткий огляд (реферат): Цифрова фотозйомка як метод реєстрації широко застосовується при проведенні експериментів, у тому числі при дослідженні характеристик тріщиностійкості металічних матеріалів. При фотографуванні околу вершини зростаючої тріщини необхідно забезпечити взаємну прив’язку (синхронізацію) між номерами фотознімків та записами параметрів навантаження зразка у файлі даних експерименту. Для цього необхідно на основі якого-небудь зовнішнього фізичного процесу створити цифровий або аналоговий сигнал, пов’язаний з процедурою фотографування і доступний для реєстрації та подальшого оцифрування засобами контролера випробувальної машини. В якості джерела такого сигналу використовується додаткове фотографічне обладнання. Розглянуто способи підключення цього обладнання до контролера випробувальної машини і способи реєстрації та подальшого використання отриманого сигналу синхронізації.; Digital photography as a registration procedure is widely applied for conducting experiments, including the investigation of the fracture toughness characteristics of metallic materials. During photographing of the moving crack tip vicinity it is required to ensure the synchronization of photo numbers with the recording of the specimen loading parameters into the experiment file. To do this requires a digital or analog signal formed on the basis of a certain external physical process. This signal is related with photography and is available for recording and subsequent digitization of the testing machine by controller. A light pulse, which occurs in photoflash actuation and undergoes transformation with the help of photosynchronizer, or a command signal, which turns on the photoflash and is picked up from the central synchronizer adapter during photographing, can be used as such physical process. Depending on the configuration of the testing machine controller one can use various hardware moduli designed for connecting external devices. Use of some of these moduli requires an additional source of direct current or a model strain measuring bridge. For recording the obtained digital signal “Photo” in the course of testing one can use different algorithms of data sampling and accumulation provided by the controller manager programs. Specific features of application, advantages and disadvantages of processes of accumulation Timed Acquisition and Level Crossing Acquisition are considered. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6721 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6720 Назва: Оцінювання переміщень доменної стінки у феромагнетних матеріалах за дії зовнішнього магнетного поля Автори: Почапський, Євген Петрович; Мельник, Наталія Петрівна; Pochapskyy, Ye.; Melnyk, N. Короткий огляд (реферат): Проведено аналіз підходів до теоретичного моделювання руху доменної стінки у феромагнетиках за дії зовнішнього перемагнечуючого поля. Виведено рівняння руху 900 доменної стінки у феромагнетному матеріалі, стрибки якої зумовлюють генерування сигналів магнетопружної акустичної емісії. Досліджено залежність величини стрибка доменної стінки від швидкості зміни зовнішнього магнетного поля, що дає змогу визначити максимальні переміщення, зумовлені стрибками, та оцінити амплітуду сигналу магнетопружної акустичної емісії.; The analysis of the theoretical approaches to modeling the domain walls motion in the ferromagnets for the actions of external reversal magnetization field are considered. The energy of a ferromagnetic material as a sum of energy exchange interactions, magnetostatic energy, anisotropy and disorder are described. The most important energetic contribution comes from exchange interactions, which are typically short-ranged and tend to align spins. The magnetostatic energy is due to the interactions between the spins and the external field and to dipole-dipole interactions between different spins. The magnetization in a ferromagnetic material typically has preferential directions corresponding to the crystallographic axis of the material. It is easier to magnetize the sample along the easy directions. This reflects the energy magnetocrystalline anisotropy. The energy disordering displays the microstructure of the material. The presence of randomly distributed non-magnetic inclusions give rise to a magnetostatic contribution, due to the magnetic charges that form at the boundaries of the inclusions. The structural inhomogeneity caused is due to the presence of vacancies, dislocations or magnetic impurities. The equation of total energy domain wall are considered. The equation of the 900 domain walls displacements and distribution of the magnitude jump at the different value the applied field are considered. The 900 domain walls jumps causes of the local magnetostriction phenomenon. It is causes elastic displacements in a ferromagnetic because of volume source of the transformation deformations. This deformation describes the source of magnetoelastic acoustic emission. The amplitude values of the magnetoelastic acoustic emission signal proportional to the transformation deformations and the rate of change volume region of the reversal magnetization. The maximum displacements and magneto-elastic acoustic emission amplitude values can be calculated using this model. It is shown that the magnetoelastic acoustic emission is sensitive to changes in domain structure of ferromagnetic materials. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6720 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6719 Назва: Експлуатаційні властивості та механізми локального зношування твердих сплавів, легованих нанокарбідом вольфраму, при точінні Автори: Мариненко, Сергій Юрійович; Коваль, Ігор Володимирович; Бодрова, Людмила Гордіївна; Крамар, Галина Михайлівна; Marynenko, S.; Koval, I.; Bodrova, L.; Kramar, H. Короткий огляд (реферат): Досліджено експлуатаційні властивості твердих сплавів на основі карбіду титану, легованого карбідом ванадію (5% (мас.) і нанокарбідом вольфраму (5, 10, 15% (мас.) з нікель-хромовою зв’язкою (18% (мас.) при поздовжньому та торцевому точінні конструкційних вуглецевих і легованих сталей. Встановлено період стійкості інструментів на операціях напівчистового і чистового точіння й визначено критичну (максимальну) швидкість різання, при якій відбувається катастрофічне зношування твердосплавних пластин. Показано, що використання нанокарбіду вольфраму підвищує зносостійкість ріжучого інструменту – період стійкості сплавів з нано WC складає 109…154 хв і перевищує стійкість стандартних твердих сплавів Т15К6 і ТН20 та сплавів на полікарбідній основі, легованих дрібнодисперсним карбідом вольфраму. Критична швидкість різання сплаву з 5% (мас.) нано WC складає 830 м/хв., а з 15% (мас.) – 980 м/хв. Аналіз зони зношування показав, що вона складається з двох ділянок – трибошару, який містить значну кількість кисню і елементів інструментального та оброблюваного матеріалів, і ділянки абразивного зношування. Встановлено, що основним механізмом локального зношування досліджуваних сплавів є абразивне стирання. Наявність трибошару на задній поверхні різального леза змінює температурно-силові умови процесу різання та руйнування інструментального матеріалу, яке відбувається внаслідок окиснення та дифузійної взаємодії з елементами оброблюваного матеріалу.; Sammary. Operational properties of the titanium carbide based hard alloys alloyed by vanadium carbide (5% (wt.) and tungsten nano carbide (5, 10, 15% (wt.) with nickel-chromium binder (18% (wt.) under turning were researched in the paper. The processing of construction carbon and alloyed steels under shoulder and facing turning by inserts made of developed alloys was carried out. The tool life at semi- finishing and finishing turning operations was identified and the critical (maximum) cutting speed at which the critical inserts wear takes place was determined. It was shown that the application of tungsten nano carbide results in the increase of cutting tools wear resistance as the alloys with nano WC tool life is 109…154 min and exceeds that of conventional carbide based hard alloys, tungsten-free hard alloys and polycarbide based alloys alloyed with fine-grained tungsten carbide. The critical cutting speed the alloy with 5% (wt.) nano WC is 830 m/min and for the one with 15% (wt.) is 980 m/min. The features of local wear of alloys alloyed by tungsten nano carbide were studied taking advantage of the electronic microscopy and chemical analysis methods. The analysis of the wear zone showed that it consists of two areas, the tribolayer, containing a significant amount of oxygen and the elements of instrumental and processed materials, and abrasive wear area. It was determined that the abrasion wear is the main local wear mechanism of researched alloys. The main features of demage in the area of abrasive wear are large carbide grains cracking, their parts removal and small carbide grains splintering. Availability of tribolayer on the back surface of the cutting edge changes the temperature and force conditions of the tool material cutting and demage that occurs as a result of oxidation and diffusion interaction with the elements of the processed material. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6719 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6718 Назва: Моделювання поведінки зварної кроквяної ферми при розподілених навантаженнях Автори: Ковальчук, Ярослав Олексійович; Шингера, Наталія Ярославівна; Качка, Оксана Іванівна; Kovalchuk, Y.; Shynhera, N.; Kachka, O. Короткий огляд (реферат): Досліджено поведінку типової стальної зварної кроквяної ферми 36 х 9 м при дії на її верхній пояс рівномірно розподіленого статичного навантаження. Виконано комп’ютерний моделюючий експеримент із використанням програмного пакета ANSYS Workbench 14.5. При формуванні вхідної інформаційної бази для математичної моделі враховано конструктивні, технологічні та експлуатаційні особливості конкретної досліджуваної ферми. Параметри скінчено-елементної моделі отримано з попередніх експериментальних досліджень авторів, які передбачали верифікацію результатів комп’ютерного моделюючого експерименту на підставі паралельно виконаних напівнатурних силових експериментів. Такий методичний підхід забезпечив високий рівень вірогідності отриманих результатів моделювання. На підставі рекомендацій нормативних документів отримано значення граничного розподіленого статичного навантаження на верхній пояс ферми q=70 кН/м, яке враховує власну ваги ферми і дахового накриття, дію вітрового, дощового та снігового впливу. Виявлено, що при цьому верхній пояс ферми працює за умов пружної деформації з можливістю довантаження на 42,8%. Однак у нижньому поясі ферми на ділянках вузлів формуються напруження, які на 12,9% перевищують межу пружності конструкційної сталі ВСт3, з якої виготовлена досліджувана ферма. Для безпечної експлуатації кроквяної ферми рекомендовано знизити рівень розподіленого навантаження до q=62 кН/м. Досягти цього можна зменшенням кроку між фермами або шляхом локального зміцнення конструкції. Описані дослідження доцільно виконувати при проектуванні нових зварних ферм, їх реконструкції або для перевірочних розрахунків зварних кроквяних ферм, які експлуатуються; The paper deals with the typical 36x9m size welded steel roof truss behavior under the influence of evenly distributed static load of different intensity on its top chord. Computer simulation is performed taking advantage of ANSYS Workbench 14.5 software that is algorithmically based on finite element method. Structural, technological and operational features of the investigated truss are considered during the formation of input information base for mathematical model. Finite-element model parameters were received from the earlier experimental researches of the authors who predicted the computer simulation experiment results verification as the result of simultaneously performed semi natural load-bearing experiments. Such methodical approach provided high validity of the modeling results to be obtained. The value of the distributed static yield load on the truss top chord q = 70 kN/m was obtained taking into account the weight of truss and roof covering themselves, the wind, rain and snow effect, and basing on the standard regulations recommendations. According to the simulation results the stress-strain state parameters of the construction were obtained. The welded roof truss behavior under the extreme operating loading was evaluated. It was discovered that the top chord of the truss operates under elastic deformation conditions the possibility of additional loading being 42.8%. However, in the joint areas of bottom chord tension emerge, which exceed the elasticity yield of S235J2G3 steel by 12.9% of which the frame is made. In order to ensure the safe operation of the roof truss it is recommended to reduce the distributed load from q=70 kN/m to q=62 kN/m that is by 12.9%. It can be achieved by reducing the distance between trusses. It is recommended to reduce the tension in the bottom chord of the truss to the elasticity yield level by the local strengthening of the construction. These researches are worth being conducted while designing new welded trusses, their reconstruction, or for the verifying calculations of welded roof trusses under operation. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6718 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6717 Назва: Розрахункова схема визначення міцності фібробетонів Автори: Ліснічук, Андій Євгенович; Івантишин, Наталія Андріївна; Юхим, Роман Ярославович; Lisnichuk, A.; Ivantyshyn, N.; Yukhym, R. Короткий огляд (реферат): Розроблено модель міцності фібробетону за розтягу. На основі моделі встановлено формулу для оцінювання міцності фібробетону, яка враховує мікро тріщини і пори у структурі матеріалу і наявність армуючих волокон. Для підтвердження отриманої залежності проведено експериментальні дослідження з встановлення міцності цементного каменю, армованого фіброю різної природи і різного об’ємного вмісту. Теоретичний прогноз міцності фібробетону добре корелює з експериментальними даними.; Structural material that is able to solve complex problems in the toughest construction industry is dispersed reinforced concrete (reinforced concrete). This is composite-based cement matrix reinforced with fibers of various nature (steel, glass, basalt, carbon, polymeric and others). Today three types of reinforcing fiber materials are mostly widely used: fibers in the form of short segments of thin steel wire, glass fibers and fibers based on polypropylene. The widespread use of reinforced concrete is caused by higher rates of strength, fracture toughness, impact strength, less micro cracking during hardening compared with classical concrete. The strength model for the tensile fiber-reinforced concrete was developed. Analytical dependence for strength assessing of material, which allows considering micro-cracks and pores in its structure and the presence of reinforcing fibers was obtained. For its verification experimental research has been carried out. In the research to prepare solutions the following materials were used: basalt fiber; Portland; plasticizer. On the basis of the prismatic component 40x0x160 mm size samples for tensile bending tests were made. Water-cement ratio was 0.4 with a plasticizer in an amount of 0.04% by weight of cement. The fiber (of 12 mm) length was used, which in unexploited state looks like bundles of filaments. The solution was stirred for 5 minutes until a homogeneous mixture was obtained, after which it was compacted on a vibration table to remove air bubbles and to reduce the number of pores. All series of samples for testing within 28 days were in the laboratory. According to the data obtained it follows that the composite tensile strength with 2% of fibre increases more than in 2 times compared with the base unreinforced material. Comparison of theoretical estimations of the composite strength with experimental data testifies high enough reliability of the predicted strength calculated for the scheme developed in the work. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6717 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6716 Назва: Вплив рівня засоленості ґрунтів на опір деформаціям стиску Автори: Побережна, Любов Ярославівна; Побережний, Любимор Ярославович; Poberezhna, L.; Poberezhny, L. Короткий огляд (реферат): Погіршення екологічного стану оточуючого середовища та погіршення здоров’я населення, що проживає на територіях розробки калійних родовищ Прикарпаття, визначає необхідність вивчення екологічних небезпек та ризиків. Неефективна консервація рудників призвела до утворення провалів ґрунту, руйнування житлових будинків та промислових споруд. Проблема убезпечення від руйнування споруд цивільного та промислового будівництва є однією з найважливіших на даний час. Вивчення закордонного досвіду дозволяє здійснювати прогноз стійкості фундаментів будівель, споруджених на засолених територіях. Наявність у ґрунтах різних за кількісним складом солей впливає на деформаційні показники ґрунтів. При зволоженні засолених ґрунтів відбувається розчинення і винесення солей, які в них містяться, і відповідно до цього збільшується пористість ґрунту. За результатами розрахунків отримано залежності концентрації солей в рідині й питомого об’єму солей по товщині ґрунту з плином часу для випадків дисперсного та плівкового засолення. Побудовано кінетичні криві суфозійного просідання для дисперсного та плівкового типів засолення, використання яких дасть змогу прогнозувати й контролювати просідання засолених ґрунтів техногенно навантажених територій.; The deterioration of the ecological state of the environment and health of the population living in developing Carpathians deposits of potassium, determines the need to study environmental hazards and risks. The problem of exploration and construction a significant land area is of importance in the conditions of modern society development. Great competition, high density of buildings and insufficient volume of land fund resulted in the use of structurally unstable soils under construction. In the industrial area of Kalush, Ivano-Frankivsk region, large area is occupied by saline soils, which belong to the district of development of Kalush-Holynska potassium salts deposits. The ineffective conservation of mines led to the formation of ground dips and destruction of civil and industrial buildings. The problem of insurance of civil and industrial buildings destruction currently is one of the major. While designing buildings, which are located in the area of the mine workings harmful impact, the State building standards of Ukraine and international standards must be taken into account. Study of foreign experience enables prediction of stability of buildings foundations constructed on saline areas. The presence of different quantitative composition of salts in soils affects the deformation parameters of soils. When saline soils are moistening the dissolution and removal of salts which they contain occurs, and accordingly the soil porosity increases. According to the results of calculations dependences between the concentration of salts in the liquid have been received and the specific amount of salt on the thickness of the soil with time in cases of disperse and pellicle salinity. Kinetic curves of suffosion subsidence to disperse and pellicle types salinity were built, the use of which will allow to predict and control subsidence of technologically loaded areas saline soils. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6716 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6715 Назва: Електрокорозійна деградація газопроводів у високомінералізованих грунтах Автори: Побережний, Любомир Мирославович; Присліпська, Галина Миронівна; Poberezhnyy, L.; Pryslipsk, G. Короткий огляд (реферат): Розроблено установку для моделювання корозії під упливом змінного струму в середовищах, які відповідають основним типам грунтових електролітів. Вивчено швидкість уточнення стінки трубопроводу в модельних середовищах різного складу при впливі змінного струм у діапазоні від 5, 10, 15, 20 А/м2. На основі експериментальних даних побудовано графічні залежності, аналіз яких показав, що на трубопроводах з товщиною стінки 5 мм під упливом змінного струму наскрізні корозійні ураження можуть утворитися через 6 – 8 років. Показано підвищені ризики розгерметизації внаслідок локалізації електрокорозійних процесів у хлоридно-сульфатних середовищах. Експериментально доведено необхідність внесення змін до нормативних документів України в частині зменшення рівня допустимої густини наведеного струму. Візуальний огляд уражених поверхонь експериментальних зразків вказує на локальний характер корозійних пошкоджень. У подальшому необхідно дослідити вплив часу експозиції та періодичності натікання змінного струму на механізм та швидкість корозійних процесів, а також розширити сортамент досліджуваних сталей.; Underground pipelines are among the most important technological structures in life of modern society. Providing the continuous work of pipelines with all the features of its operation (application of protective covering, control over work of the cathodic stations, monitoring the state of pipelines) is the primary and essential task of avoiding crashes and failures, which lead to loss of integrity of the pipe. As a result of imperfections application of protective insulating covering on pipes, the aging of insulation materials, mechanical damages, aggressive environment, the integrity is destroyed and protective covering defects are formed. They may have different shape and size, from small microcracks to large bared metal areas. Because of these defects there is contact with soil electrolyte in the protective metal covering, and at parallel placement of pipelines with AC power source such bared areas are a place of electricity incrustations and the cause of corrosive damage. Via through holes, depending on the pipe diameter, natural gas – methane, which belongs to the greenhouse gases is spread into the atmosphere. So it results in economic (through loss of gas) and environmental damage of nature. The installation for modeling of corrosion under the influence of alternating current in environments, corresponding to basic types of ground electrolytes, has been developed. Rate of the pipe walls thinning in model environments of various compositions under the influence of an alternating current in the range of 5, 10, 15, 20 A/m2 has been studied. Based on the experimental data graphical dependence were built, analysis of which showed that the pipes with wall thickness of 5 mm under the influence of an alternating current through-corrosive lesions can be formed in 6-8 years. Increased risks of depressurization as a result of electrocorrosion processes, localization in chloride-sulfate environments are shown. Improvements of the regularities in Ukraine standards dealing with the level of induced current allowable density was experimentally proved. A visual inspection of the damaged surfaces of experimental samples indicates the local nature of corrosion damage. It is necessary to investigate the influence of an exposure time and the frequency of alternating current incrustations on the mechanism and rate of corrosion processes and expand the types of investigated steels in the future. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6715 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6714 Назва: Особливості локального поля напружень біля вершини тріщини, що виходить з кутової точки межі поділу матеріалів Автори: Дудик, Михайло Володимирович; Феньків, Володимир Михайлович; Dudyk, M.; Fen'kiv, V. Короткий огляд (реферат): В умовах плоскої деформації за допомогою методу розвинень за власними функціями виконано розрахунок напружено-деформованого стану біля вершини тріщини, яка виходить у довільному напрямку з кутової точки ламаної межі поділу двох різних матеріалів. Досліджено вплив кута зламу межі поділу, орієнтації тріщини і пружних параметрів з'єднаних матеріалів на показник сингулярності в околі вершини. Виявлено існування параметрів задачі, при яких передбачається контакт берегів, та встановлено умови допустимості використання відповідного розв'язку.; The homogeneous problem of the elasticity theory about the stress-strain state of piece-homogeneous body near the tip of the semi-infinity crack of arbitrary orientation under the plane strain is considered. The crack tip coincides with the corner point of the broken interface of two different isotropic elastic media. The ideal joint on the interface is supposed. Using the Wieghardt - Williams formulas of the expansion of the stresses near the tip of homogeneous wedge in terms of its own functions, the formulated static boundary problem of the elastic theory is reduced to the system of algebraic equations for unknown coefficients of the expansion. A characteristic equation of the problem, the roots of which determine the degrees of distance to the tip in the expansion of the asymptotic field of stresses and displacements near the crack tip, is derived from the condition of non-triviality of the desired solution. The analytical expressions for the calculation of the expansion coefficients are found. The numerical analysis of the roots of the characteristic equation of the problem for some elastic parameters of the joined materials, the crack orientation and the interfacial angles reveal the presence of values with negative real part among them – the singularity index, which stipulates the stress concentration at approaching to the crack tip. It is discovered that the singular behaviour of stresses near the crack tip differs from the root. Physically incorrect spatial oscillations stipulated by the presence of imaginary part in the index of singularity superimpose on the power singularity of stresses in some interval of interfacial angles depended on the elastic parameters of the joined materials and the crack orientation. It is supposed that the formation of the contact area of crack lips corresponds to this situation. The expression for the crack opening near the tip was found and the possible contact zone sizes were estimated. On the basis of this expression the condition of correctness of the found problem solution was formulated. The received results can be used for the estimation of the fracture toughness of piece-homogeneous body with an arbitrary orientation crack, which goes out from the corner point of the broken interface. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6714 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6713 Назва: Конструкційне демпфування в конічній обоймі з пружним заповнювачем Автори: Попадюк, Ігор Йосипович; Шацький, Іван Петрович; Шопа, Василь Михайлович; Popadyuk, I.; Shatskyi, I.; Shopa, V. Короткий огляд (реферат): Оболонкові елементи з пружним заповнювачем поєднують високу несучу здатність з порівняно малою жорсткістю і потрібним рівнем демпфування, достатніми для якісного гасіння вібрацій. На даний час розроблено основи теорії розрахунку конструкцій, несучими ланками в яких є циліндричні оболонки. Маловивченим залишається питання впливу форми поверхні оболонки на деформативні та демпфувальні властивості оболонкових амортизаторів. Запропонована робота є черговим кроком у цьому напрямку. Розглянуто конструктивно нелінійну неконсервативну мішану контактну задачу про фрикційну взаємодію жорсткої конічної обойми з пружним заповнювачем при немонотонному навантаженні. У квазістатичній постановці процес немонотонного навантаження системи розбивається на етапи, де навантаження монотонне. Розв’язки задачі на кожному з етапів навантаження отримано асимптотичним методом малого параметра. Записано вирази для напружень та осьових переміщень заповнювача, побудовано діаграми деформування (петлі конструкційного демпфування) систем з різними нахилами твірної конуса. Доведено доцільність проектування оболонкових демпферів з орієнтацією конічної поверхні контакту, звуженої у бік поршня.; Operation of all machines and mechanisms is directly related to arising of vibrations. In the majority of cases vibrations worsen durability, reliability and longevity of industrial machines, mechanisms and buildings; they also have a harmful influence on the health of operating staff. Y. S. Pidstrygach Institute of Applied Problems of Mechanics and Mathematics of the National Academy of Sciences of Ukraine has developed promissing constructions of vibroinsulators, which form the basis for the new class of vibroprotective devices - shell elements with elastic filler. They combine high bearing strength with comparatively low inflexibility and the necessary level of damping, sufficient for the quality extinguishing of vibrations. The main characteristic of such constructions is the application of the thin-walled elements (shells, plates, bars) as a basic bearing and executive details. According to their construction they are deformable shell systems with dry friction. During mechanical and mathematical modelling of elastic elements under the loading (generally speaking, unmonotonous one) there arises a class of constructive nonlinear nonconservative mixed contact problems on the friction contact of shells with an elastic filler. Currently there are the theoretical bases of constructions calculation, the bearing details in which are cylinder shells were developed. The problem of the influence of the surface form of a shell on deformation and damping properties of shell shock absorbers is not fully researched. The offered work is the next step in this direction. The authors have studied a mixed contact problem on the friction interaction of absolutely hard conical holder with an elastic filler under the unmonotonous loading. A holder is considered as a hard one, because the inflexibility of a filler in the system is substantially less than the inflexibility of a bearing shell. The process of the unmonotonous loading of the system during the allegedly static formulation is broken up into phases with monotonous loading. The problem solutions at each stage of loading are obtained based on the asymptotic method of a small parameter. Expressions for tensions and axial movements of a filler are written and the diagrams of deformation (loops of the construction damping) of the systems with different inclinations of the cone formative are built. The expedience of constructing of shell dampers with the orientation of narrowing of the conical surface contact narrowing toward the piston is proved. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6713 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6712 Назва: Оцінювання впливу залишкових напружень на втомне руйнування і залишковий ресурс оболонкових конструкцій з кільцевими зварними з’єднаннями Автори: Пороховський, Василь Володимирович; Пороховський, Юрій Василович; Залуцький, Юрій Володимирович; Porokhovskyi, V.; Porokhovskyi, Yu.; Zalutskyi, Yu. Короткий огляд (реферат): У рамках концепції ефективного розмаху КІН з урахуванням величини закриття тріщини оцінено вплив залишкових напружень на довговічність ділянки трубопроводу із зовнішньою поверхневою тріщиною у зварному шві. Отримано систему двох нелінійних диференціальних рівнянь для визначення зміни геометричних параметрів тріщини в процесі зміни числа циклів навантаження з урахуванням дії залишкових напружень. На цій основі для конкретного зварного з’єднання досліджено величину глибини тріщини і відношення її довжини до глибини для різного числа циклів і різних рівнів залишкових напружень. Побудовано діаграми для визначення критичного числа циклів навантаження внутрішнім тиском для довільних рівнів усереднених по поверхні тріщини кільцевих залишкових напружень.; Geometric inhomogeneities, especially in the firm of pointed crack-like type defects can influence essentially the strength and durability of metal structures. Therefore, detection and measurement of such defects without violation the structures integrity, identification of their shape and sizes is one of the basic problems. The procedure of schematization the detected defects by defects of canonic shape, which are convenient to describe in corresponding mathematical models, is important in identification of defects for subsequent utilization of its results to estimate the resource of secure operation of shell machine-building structures. For pointe defects the cracks of semi-elliptical and throng cracks are the most conservative schematization. The work studies a linear part of the shell under internal pressure p with welded joint with internal surface defect in a ring field joint, which, according to the normative documents, is modeled by a longitudinal surface semi-elliptical cracks with semi-axes a and c in a circular cylinder. The location of arbitrary point on the crack contour is given by the angle φ ( 0 ≤ φ ≤ π ). The durability (residual resource) of operation of welded shell structures depends on the fatigue crack growth rate caused by external loads and residual stresses, which, in turn induce the stress intensity factors. Therefore, the work studies the fatigue surface crack growth in a welded joint under pulsing load by internal pressure p and residual stresses. We assumed that a crack in the welded joint in the shape of semi-ellipse with semi-axes a and c developed from the internal surface of the pipe. To determine the stress intensity factor caused by the internal pressure p we used the expression [2]. The fatigue crack growth rate under cyclic load was determined by Paris equation [7] with regard for efficient range of stress intensity factor. The solutions of a system of nonlinear equations to determine the crack growth were found by numerical method. For particular geometric sizes of the pipe with semi-elliptical crack we calculated the number of cycles N from initial state in the defect till such for which the condition of static strength is not satisfied. Numerical analysis was carried out for the pipe part of compressor station made of steel X-70 with diameter D = 219 mm and wall thickness t = 7 mm under pulse internal pressure of maximal value pmax = 4,5 MPa, and the sizes of initial crack in the welded joint were chosen as a0 = 1 mm, c0 = 1, 2a0 . It was determined that when the value of parameter increased ξ res the number of cycles N, for which critical crack depth is reached, decreases. And, besides, it was determined that when the parameter value ξ res increases the relation of semi-axes c/a decreases, and the shape of semi-elliptical crack approaches is circular one. If ξ res = 0 , then with an error which does not exceed 1%, it can be assured that relation c/a with increase of the cyclic number does not range, that c/a = const. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6712 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6711 Назва: Оцінювання негативних побічних ефектів, спричинених антикорозійними профілактичними речовинами Автори: Карускевич, Михайло Віталійович; Маслак, Татьяна Петрівна; Линник, Олена Іванівна; Олексюк, Василь Миколайович; Karuskevich, M.; Maslak, T.; Lynnyk, O.; Oleksiuk, V. Короткий огляд (реферат): Представлено вимоги до процедури оцінювання негативних побічних ефектів, спричинених застосуванням антикорозійних сполук або інших поверхнево-активних речовин, які застосовуються в авіації. Показано, що негативний вплив на втому конструкцій літака має бути проаналізований на різних стадіях втоми та на різних масштабних рівнях. Розглянуто три аспекти загальної методології: вплив поверхнево-активних речовин на стадії зародження втомних тріщин, відомий як ефект Ребіндера; вплив поверхнево-активних речовин на швидкість розповсюдження втомних тріщин; зменшення втомної довговічності заклепкових з’єднань як результат зменшення сил тертя між листами обшивки. Показано, що всі ці підходи можуть бути об’єднані в одну загальну методологію сертифікації антикорозійних сполук.; Summary The paper presents requirements to procedure of examination of negative side effects caused by the corrosion preventive compounds or any surfactants used in aviation. It is shown that the negative influence on the fatigue of aircraft components should be analyzed on different stages of fatigue and at different scale level. Three aspects of the general methodology are discussed: influence of surfactants on initial stage of fatigue, known as the Rebinder effect, influence of the surfactants on crack propagation, and reduction of fatigue life of riveted joints as result of the reduction of friction between the sheets of skin. It is shown that all three approaches must be combined in one generalized methodology for the certification of corrosion preventive compounds. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6711 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6710 Назва: Фрактографічні особливості руйнування сталі 2,25Cr-1Mo після випроб на повзучість Автори: Кречковська, Галина Василівна; Бабій, Леонтій Омельянович; Студент, Олександра Зиновіївна; Krechkovska, H.; Babiy, L.; Student, O. Короткий огляд (реферат): Виявлено, що швидкість усталеної повзучості нижча для металу у вихідному стані порівняно з металом після експлуатації в технологічному процесі гідрокрекінгу нафти. Крім того, ця швидкість у газоподібному водні вища ніж на повітрі, причому для сталі 2,25Cr-1Mo у вихідному стані й після експлуатації. Це свідчить, по-перше про втрату металом під час експлуатації його початкових властивостей, а по-друге про вплив водню й на деградацію, й на процес повзучості. Проаналізовано фрактографічні особливості руйнування сталі 2,25Cr-1Mo після випроб на повзучість у вихідному стані та після експлуатації. Встановлено, що руйнування за повзучості відбувається за класичним в’язким механізмом шляхом зародження, зростання та об'єднання пор. Фрактографічною особливістю деградованої сталі є великі глибокі ямки, спричинені декогезією неметалевих включень від матриці. Крім того, виявили великі плиткі дископодібні ямки з дрібними мікропорами на їх дні, що виникли навколо карбідів. Обидва типи ямок спричинені воднем, який накопичився в об’ємі металу під час експлуатації.; The unstable properties of steels for the large construction during long term operation are one of the reasons of loss of oil equipment workability. High operating temperature, strain and hydrogenating technological environment are among the main factors of their degradation. The reactor damage causes huge destructions due to high processing parameters (temperature – 450 °C and pressure – 15 MPa) and large its dimensions (diameter up to 4 m, wall thickness up to 0.25 m and height ~20 m). Because that the reactor damage is very dangerous for service staff and environment. Stability of the mechanical properties of the steel of the oil hydrocracking reactor body during long-term exploitation is very important to guarantee it save workability. That’s why it is very significant to know metal properties after different service life for prediction of the material workability. The 2,25 Cr–1Mo steel in the initial state and after high-temperature degradation in hydrogenated environment under working conditions of hydrocracking reactor service for 6•104 hours (as the specimen-witnesses) were creep tested. The steady creep rates for both variants of heat-resistant steel were estimated in hydrogen and in air. It was revealed that steady creep rate of virgin metal is lower compared with metal exploited into oil hydrocracking process. The degradation of the metal in operating conditions increases creep strain rate in air and hydrogen compared with unexploited metal. More over the steady creep rate of the 2,25Cr-Mo steel in virgin state and serviced one creep tested in hydrogen is higher than in air. It firstly means that initial properties of the steel are exhausted during service, and secondly that hydrogen simultaneously effects on the degradation and creep processes too. The hydrogen intensities of the diffusion process and consequently accelerate of the steel degradation and makes easy of the creep process. The fractography features after creep test of the 2,25Cr-1Mo steel in the initial and after the operation during 6•104 hours in the process of oil hydrocracking process were analyzed. It was found the creep fracture occurs according to the classic ductile mechanism of nucleation, growth and association of pores. Special fractographical feature of degraded steel is large and at the same time deep holes caused by decohesion nonmetallic inclusions from the matrix. The next feature is the big and at the same time plate disc-like dimples with the small micro pores around carbides on their bottom. Both types of holes were initiated under the influence of hydrogen accumulated by bulk metal during operation. They become more visible at the creep test in hydrogen because their initiation is additionally stimulated by hydrogen, absorption by metal from the tested environment. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6710 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6709 Назва: Застосування методу сил для статичного розрахунку замкнених криволінійних стрижнів Автори: Сяський, Андрій Олексійович; Шевцова, Наталія Вікторівна; Syaski, A.; Shevtsova, N. Короткий огляд (реферат): Розглянуто задачу розрахунку напружено-деформованого стану замкненого криволінійного пружного стрижня, який перебуває в умовах симетричного відносно осі бічного розподіленого навантаження. З використанням методу сил побудовано уточнений варіант повної системи рівнянь одновимірної теорії таких стрижнів. Розв’язок задачі реалізовано методом скінченних тригонометричних рядів.; Within geometrical linear theory of deformations using of the hypotheses of normal plane section refined version of the complete system of equations of one-dimensional theory of closed thin elastic bars of rectangular cross section is constructed. They are modeled by the locked curved rods. The bars are in a plane stress created by external force applied to lateral surfaces of the bar. Considering that the main axis of the cross section coincide with the direction of axes of natural trihedron of a fixed fiber of a bar and neglecting the deplanation of cross sections the formula to determine the internal longitudinal and lateral forces and bending moments, referred to the axis of the bar, are deduced. These formulas are equivalent to the differential equilibrium conditions of an element of bar. To determine the reactions of redundant constraint of static uncertainty closed bar in the conditions of a symmetric stress the force method is used. Physical relations between the longitudinal forces and bending moments and certain deformations of fixed fiber of a bar are built on the basis of consideration of deformation of its infinitesimal areas. Neglecting the influence of cross-axis forces and deformation of the cross section of the bar the conditions of compatibility between displacement points of random fiber and its deformation are recorded. These conditions allowed to express components of the displacement vector of the point of the bar through two one-valued functions, which depend on the external load. The special cases of problems for the bar, modeled by elastic line with tension (compressive) and bending stiffness or flexible elastic line are examined. Expressing symmetrical external load by finite trigonometric sums the method of calculation of mode of deformation of the bar with smooth contour without angular points is developed. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6709 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6708 Назва: Про короткочасну та довготривалу міцність відновлених за ін’єкційними технологіями елементів будівельних споруд Автори: Силованюк, Віктор Петрович; Ревенко, Андріан Вікторович; Ліснічук, Андрій Євгенович; Sylovanyuk, V.; Revenko, A.; Lisnichuk, A. Короткий огляд (реферат): Розроблено математичну модель деформування матеріалу в околі тонких тріщин, заповнених в’язкопружним матеріалом, та запропоновано методику визначення змінного з часом поля напружень і деформацій біля таких дефектів однорідної структури. Отримано розв’язки нових крайових задач, до яких зведені проблеми деформування навантажених довготривалими зусиллями розтягу або зсуву масивних тіл та пластин із тріщинами, що заповнені в’язкопружними матеріалами. Проаналізовано вплив повзучості та релаксації напружень на несучу здатність, пошкоджених тріщинами бетонних елементів конструкцій, які відновлені за ін’єкційними технологіями.; The paper is devoted to the important scientific, technical and practical problems of predicting both service life time and strength of damaged structure elements over long-term operation, bearing capacity of which was restored using the injection technology. In practice there are engineering problems, for solving of which linear elastic media models are insufficient, serviceability estimation of prolonged use is often associated with the need to take account of the phenomenon of creep material. Therefore there is a need to develop models, which would take into account such complex material properties as reological properties. One of such examples is the technology of injecting strengthening of damaged structures. When restoring damaged cracked bearing capacity of long operation building structures the technology of filling defective areas with liquid material which hardens in some time, becomes very popular. A mathematical model of the material deformation in the vicinity of thin viscoelastic inclusions filled with cracks and determination of the stress-deformation field near the defects of its homogeneous structure has been developed. New solutions of the boundary value problems, which have been reduced to the problem of tensile or shear both loaded plates and massive bodies with cracks filled with the viscoelastic material have been obtained. In particular, a solution for the three-dimensional problem for an elastic space with filled elliptical cracks loaded at infinity by long-term uniform stresses has been found. The distribution of stress intensity factors along the contour of the elliptical crack in body or plate has been determined. The influence of reological properties of injecting materials on the time-varying stress-strain state of the body with a filled elliptical crack is investigated. The strength changing over time of these bodies has been obtained by using fracture mechanics criteria. The influence of creep and stress relaxation on the carrying capacity of damaged cracked concrete structural elements recovered by injection technology has been investigated. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6708 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6707 Назва: Двобічний згин пластини рейсснера зі співвісними наскрізними щілиною та тріщиною з урахуванням ширини області контакту її берегів Автори: Сулим, Георгій Теодорович; Опанасович, Віктор Констянтинович; Яцик, Ігор Миколайович; Sulym, H.; Opanasovych, V.; Yatsyk, I. Короткий огляд (реферат): Досліджено напружено-деформований стан ізотропної пластини з прямолінійними співвісними наскрізними щілиною та тріщиною за двобічного згину розподіленими моментами на нескінченності. Береги дефектів до прикладання зовнішнього навантаження були вільними від нього, а під дією згинальних моментів на нескінченності береги тріщини прийшли у гладкий контакт уздовж області сталої ширини поблизу однієї з основ пластини. На основі методів теорії функцій комплексної змінної і комплексних потенціалів плоскої задачі теорії пружності та теорії згину пластин за Рейсснером розв’язок задачі зведено до системи сингулярних інтегральних рівнянь як на тріщині, так і на щілині, яку розв’язано числово за допомогою методу механічних квадратур. Побудовано графічні залежності для контактного зусилля між берегами тріщини, коефіцієнтів інтенсивності зусиль і моментів за різних параметрів задачі.; Construction of the cracked plate bending problems solutions forms an important and actual in terms of theory development and practical applications scientific direction. They make it possible to determine stress and displacement distribution near the defects tips, as well as make recommendations for selecting optimal geometrical, physical and mechanical characteristics of plates depending on operating conditions in order to prevent destruction of engineering constructions. In this paper the stress-strain state of boundless isotropic plate with coaxial through-the-thickness slit and crack, the faces of which are free from the external loading is investigated. The plate is under the action of the uniformly distributed in a remote part bending moments, which vectors are parallel and perpendicular to the axe of the defects. It is assumed that under external loading the crack faces come in a smooth contact on all crack length along the two-dimensional area of constant width near the upper plate basis. As a result of the crack faces contact the solution of problem is presented in the form of two related problems solutions: the theory of elasticity plane problem and the problem of plates bending based on the equations of Reissner theory. On the basis of complex variable function theory methods and complex potentials the system of singular integral equations is obtained which is reduced by the mechanical quadratures method to the infinite system of linear algebraic equations. This system is solved numerically by the method of reduction using Gauss with a choice of main entry. The numerical analysis of problem at some parameters values is carried out and graphic dependences for contact force between the faces of crack, force and moment intensity factors are constructed. In particular cases known in the scientific literature results for Reissner’s plate bending problems with one crack considering the contact zone width of its faces, with two coaxial slits as well as for appropriate problems solved using equations of the classical theory of plates bending are obtained. Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6707 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6706 Назва: Зміст Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6706 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6705 Назва: Титулка та редакційна сторінка Tue, 20 Oct 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/6705 2015-10-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5909 Назва: Підсумовування поліпараметричних функціональних рядів за власними елементами гібридного диференціального оператора Фур'є – лежандра – ейлера на сегменті [R0, R3] полярної осі Автори: Каплун, Андрій Володимирович; Kaplun, A. Короткий огляд (реферат): Методом порівняння розв'язків, побудованих на трискладовому сегменті полярної осі для сепаратної системи із диференціальних рівнянь Фур'є, Лежандра та Ейлера другого порядку для модифікованих функцій методом функцій Коші та методом відповідного скінченного гібридного інтегрального перетворення підсумовано поліпараметричну сім'ю функціональних рядів.; Efficient introduction of composites in modern technological processes requires to be aware of their physical-technological parameters, foremost in stationary operating regimes, in which they operate after sharp temperature or power load. It results in thermomechanic problems of the lump – homogenous media. In practice even in the simplest model problems the values, which characterise the stationary state, are expressed as polyparametric functional set, which can be adjacent conventionally in the condition, when it represents the analytical function. It follows, that the functional set is reasonable to be replaced by its adjacent result, which is of special importance for the engineering calculations. Solution of the separate system of the Fourier, Legendre and Eulerian differential equations is based on the three-component segment of the polar axis with the boundary conditions and conjugation conditions taking advantage of the Cauchy functions method. With this purpose at first the fundamental system of these equations solutions was obtained, and the boundary conditions the conjugation conditions result in heterogonous algebraic system, which consists of six equations, to find the values Aj, Bj, the determinant of which does not equal zero. The main solutions of the boundary problem, which are caused by the boundary conditions for the Green function and heterogeneity of the conjugation conditions, were found. The solution of this boundary problem is built by the method of the relative finite hybrid integral transformation. Polyparametric family of the functional sets has been summarised while comparing these solutions. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5909 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5908 Назва: Визначення температурного поля в системі тіл циліндр–шар Автори: Шелестовський, Борис Григорович; Okrepkiy, B.; Shelestovskiy, B. Короткий огляд (реферат): Побудовано розв’язок асиметричної температурної задачі для системи тіл циліндр–шар при неідеальному тепловому контакті з урахуванням тонкого проміжкового шару у випадку ізотропних матеріалів. Отримано формули для визначення температури при різних варіантах температурних умов на бічних поверхнях циліндра і шару. Досліджено вплив контактної провідності й коефіцієнтів теплопровідності, проміжкового шару на розподіл температурних полів у зоні контакту двох тіл.; Solution of the axes-symmetric temperature task for the body system cylinder-layer under non – ideal heat contact taking into account thin intermediate layer in the case of isotropic materials has been built. Circular cylinder of the finite hight with the flat basis, which is in the non – ideal heat contact through the intermediate layer with the layer, is being analysed. On the free end of the cylinder the temperature is constant and its side surface is heat – insulated. Heat exchange with the outside environment occurs from the side surface of the thin intermediate layer and on the free surfaces of the layer according to the Newton’s law. The temperature in the cylinders is found by the Furier’s method, and in the layer with the help of the Hanckel’s transformation to the Laplace’s equation, written in the cylinder coordinates system. Providing the boundary conditions for the temperature on the side surfaces and in the contact area body system cylinder – layer, the task is reduced to the system of intergal equations relatively unknown functions, due to which the temperature in the layer is found. Taking advantage of the Hanckel’s transformation and the Bessel’s function we obtain non – finite system of the linear algebraic equations relatively constants, through which the temperature fields in the system of two bodies are expressed. While solving the system of the linear algebraic equations the reduction method was used. The graphs of the temperature distribution for the cylinder and the layer in the contact area have been built. The effect of the contact conductivity and heat exchange coefficient of the thin intermediate layer on the temperature distribution in the contact area have been investigated. It was shown, that these coefficients affect sufficiently the temperature field in the layer. Decrease of the temperature in the contact area in the case of the intermediate layer as compared with the ideal heat contact is caused by the fact, that the heat exchange accurs through the side surface of the intermediate layer. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5908 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5907 Назва: Математична модель неізотермічного адсорбційного масопереносу в нанопористих каталізаторах Автори: Petryk, M. Короткий огляд (реферат): Розглянуто математичну модель неізотермічного адсорбційного масопереносу в пласті мікропористого каналізатора з урахуванням впливу температурної складової. Побудовано аналітичний розв’язок запропонованої моделі з використанням інтегральних перетворень Фур’є та Лапласа. Проведено числове моделювання зміни концентрації адсорбтиву в пласті мікропористого середовища на різних стадіях процесу при різних значеннях температури; The mathematical model of non-isothermal adsorption mass transfer in micro- and nanopores of intraparticle and interparticle spaces catalytic media, which considers effect of temperature during adsorption process, has been considered. The paper is based on the results of previously proposed bi-porous model and takes into account dependence of diffusion and flow temperature changes of environment on concentration profiles of adsorbed components in interparticle space of micro- and nano poreus of crystallites, which is a limiting factor of adsorption process. Mathematical model consists of a system of three partial differential equations, the first equation describing material balance in the interparticle space (gas phase), the second equation describing diffusion heat balance in the media and the third equation is a internal kinetic equation, which establishes connection between gas and solid phases based on the Langmuir-Hinshelwood balance equation. Solution of non-isothermal mass transfer adsorption model is built with the Laplace’s and Fourier’s integral transformations. Obtained analytical solution of model has the advantage over numerical solution due to a significant reduction in the number of iterations that is crucial for use gradients methods of identification to solve problems of kinetic parameters determination from experimental distributions. Numerical model of concentration profiles in micropores particles at different values of temperature as a function of layer thickness coordinate for different moments from the beginning of the adsorption process has been presented. Having analyzed the graphs we see that the concentrations of benzene in the middle of nanopore particles of adsorbent increases from the middle to the edge, and the value depends on the temperature. Thus for different temperatures, characteristics of concentration profiles are the same. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5907 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5906 Назва: Забезпечення когерентності вибірки біосигналу в інформаційно-аналітичній біомедичній системі Автори: Щербак, Леонід Миколайович; Tsupryk, H.; Scherbak, L. Короткий огляд (реферат): Запропоновано спосіб синхронізації однорідних біосигналів в їх ансамблі. Основною метою синхронізації є забезпечення автоматизованого якісного когерентного оцінювання біосигналу. Розроблено, апробовано та представлено алгоритми тестування, синхронізації та когерентної фільтрації усередненням. Результати використано для автоматизації інформаційно-аналітичних біомедичних систем та застосовано в активних експериментах, коли відгук біооб’єкта носить нестаціонарний стохастичний характер.; For controlling and diagnosing of functional state, for correction functions of biological object the method of electrophysiological active research of this object often use. In particularly the use of low level light intensity (LLLI) for stimulation of biological object (information influence on biological object) is effective enough. The tendencies to reduce of light intensity is caused by necessity as comfortable conditions for biological object so and (in concordance with Weber-Fechner's law) increasing informativeness of response of that biological object. However, the ratio of response power to the noise power (RRN) is decreasing strongly after that. Decreasing intensity of stimulation is causing increasing of the initial (latent) part of the response of bio-object. In addition, the length of latent parts responses are stochastic. Therefore, there is a need of statistical estimation ensemble of these responses with aim to improve RRN. The standard method estimating of the response is the averaging of the responses, estimating the moment of first order of probability distribution function of values the responses. Estimating statistical characteristics of the response of bioobject on to LLLI stimulation using statistical processing of ensemble of the responses is the problem. Using interactive synchronization procedures, and synchronization automation by using perfusing blood or by heart rhythm greatly complicates both hardware and software. In this paper are given results of researching and using special measures for taking in attention the nonstationarity of ensemble. Ensuring the samples coherence in ensemble for improving accuracy and the confidence level of the sample estimate is discussed. Methods automate synchronization of biosignal's samples in their an ensemble are presented. Are developed algorithms of synchronization, coherent filtration and statistical tests, these are approbated and presented. The main aim of the researches directed for providing conditions coherent filtering of biosignals, has been achieved. Results are used for automation of information-analytics biomedical systems active explorations of bioobject when its response is stochastic. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5906 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5905 Назва: Синтез керування для сім'ї псевдолінійних диференціальних систем Автори: Новосад, Іван Ярославович; Aliluyko, A.; Novosad, I. Короткий огляд (реферат): Робота присвячена розробленні методів синтезу керування для сімей псевдолінійних керованих систем. Побудова керування у вигляді статичного лінійного зворотного зв'язку по стану передбачає забезпечення еліпсоїдального оцінювання розв'язку системи. Бажані властивості системи з керуванням задаються еталонною системою із використанням матричних систем порівняння. В якості матричних систем порівняння використовуються матричні диференціальні рівняння з умовою квазімонотонності правої частини відносно конуса невід'ємно визначених симетричних матриць. Запропонований алгоритм синтезу керування реалізовано на прикладі системи стабілізації подвійного переверненого маятника.; The work is devoted to development of methods of synthesis control for families of pseudolinear controlled systems. Construction of control in the form of static linear reverse connection foresees allocation of phase coordinates within the desired set, which is specified as invariant ellipsoid of a reference system. Ellipsoidal estimates solutions of systems of control and reference system are built using a matrix of comparison. Systems comparison methods in relevance with invariant sets are the development of the Lyapunov’s function method and have been successfully applied in the study of broad classes of solutions of differential and difference equations. This paper uses the connection between matrix comparison systems with the Lyapunov’s quadratic functions which provide invariant sets in phase space. Matrix differential equations of quasy monotony condition of the right-hand side with respect to the cone defined intrinsically symmetric matrices are being used as comparison matrix systems. Control is performed on the condition of equality of right matrix sides of the comparison for pseudolinear control and reference systems. Taking into account the proximity of estimations for such systems while synthesizing the regulator robustness can be obtained. There has been suggested an algorithm for synthesis control that is based on solving two optimization problems with constraints in the form of linear matrix inequalities. Synthesis control, being quite simple in the algorithm, is similar to the model control. The investigated method allows to specify an approach to solving problems of robust control, for example, for linear non-autonomous systems with uncertain parameters and external perturbations. The efficiency of the synthesis algorithm has been demonstrated on the example of the stabilization of double inverted pendulum. As a result of numerical calculations it has been shown that the method provides the desired arrangement of phase coordinates. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5905 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5904 Назва: Аналітичний метод визначення теплових стаціонарних полів у шаруватих конструкціях Автори: Величко, Олена Вадимівна; Boyko, S.; Velichko, H. Короткий огляд (реферат): Запропоновано метод розрахунку двовимірних стаціонарних, періодичних по просторовій координаті, теплових полів у багатошарових плитах. На верхній і нижній межах плити температура описується парними періодичними функціями з однаковими періодами. На спільних межах шарів виконується умова неперервності температурного поля і рівність теплових потоків. Шукані температури в кожному із шарів записано у вигляді тригонометричних рядів по косинусах. Для забезпечення виконання умов на спільних межах шарів пропонується модифікація методу матриць податливості. Сформульовано алгоритм розв’язання задачі та показано, що спосіб дає точний розв’язок задачі для будь-якої скінченої кількості шарів. Наведено приклади результатів числових досліджень для різних граничних умов. Проведено порівняльний аналіз і зроблено висновки.; The method of two-dimensional thermal stationary fields’ calculation in multilayer plates is proposed. Thermal fields are considered periodical along spatial value. The temperature of the upper and lower limits is described by pair periodic functions with similar periods. Continuity condition of thermal field and thermal flow equality is realized within layer limits. Found temperatures of the layers are expressed in trigonometric series cosines. There are two free constants of differential equations solution about amplitude to every layer and harmonic. The method of compliance matrices is proposed for realizing conditions within layer limits. Two auxiliary sequences are introduced for every layer. These sequences are connected with temperature and thermal flow on the upper layer limit. They realize thermal field distribution within layer. The author proved that the elements of one of these sequences are expressed by the elements of another sequence in this layer, and appropriate coefficient of Fourier series of the lower plate limit. Recurrence relations are built for the coefficients of these dependences. These dependences allow calculating the coefficients in accordance with geometrical and physical properties of the plate’s layers, beginning with the lower one. Algorithm of task solution is stated. The author stresses that if the functions describing the upper and lower plate’s limits spread out into the complete Fourier series, then the proposed method provides accurate task solution for any complete quantity of layers. The main advantage of this method is that its labor coefficient rises slowly with layer growth. The results of numerical experiments show the influence of geometrical and physical parameters on the heat distribution in a two-layer plate. Just shows graphs constructed for different conditions at the external borders of the plate. Influence of heat conductivity factor changing in the middle layer of three-dimensional plate on heat distribution within plate is analyzed. Three-dimensional temperature graphs are built. The conclusion has been drawn. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5904 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5903 Назва: Математичне моделювання процесів витіснення нафти в неоднорідних пластах із урахуванням впливу капілярних сил Автори: Yaroschak, S. Короткий огляд (реферат): Числові методи комплексного аналізу дослідження нелінійних процесів витіснення флюїдів узагальнено на випадок протікання процесу в неоднорідних нафтогазових пластах. При цьому враховано вплив капілярних сил та можливість існування тріщин гідравлічного розриву; Numerical methods of complex analysis study of nonlinear processes of fluid displacement is generalized in the case of heterogeneous oil and gas reservoirs and with the consideration of the influence of capillary forces and the possibility of cracks occurring in hydraulic fracturing. In the statement of the problem of multiphase filtration the dynamic viscosity phases are constant, the fluid movement is slow and occurs without phase transitions, the relative phase permeability and capillary pressure are known functions of saturation. In order to use the main ideas of the developed integrated approach the quasipotential of speed and complex conjugated to it the stream function is introduced, basing on which the basic characteristics of the analyzed process (pressure, speed phases, discharge of well, etc.) are calculated. The existence of the stream is caused by the conditions of the continuity of the multiphase flow. The introduction of the complex conjugated functions made possible to came from the task for building the hydrodynamic grid, searching the discharge of wells and other characteristic of filtrational parameters for the known field saturation (fixed at this moment of time) to more general tasks of quasiconformal mapping of the physical area (an area of process) in the appropriate area of complex quasipotencial (parametric rectangle). According to the basic ideas of the integrated approach the transition to the reverse mapping has been done and the appropriate inverse problem has been stated. In the area of complex potential the uniform orthogonal grid has been introduced according to which the approximation of inverse problem solution has been done. The algorithm of its solution has been developed which is based on the basic principles of quasiconformal mappings and ideas of stage-by-stage fixing characteristics of environment and process. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5903 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5902 Назва: Метод дослідження багатосолітонних розв’язків рівнянь типу кортевега де-вріза на основі Т-представлень Автори: Турбал, Юрій Васильович; Bomba, A.; Turbal, Y. Короткий огляд (реферат): Запропоновано новий підхід до знаходження часткових розв’язків диференціальних рівнянь у частинних похідних, які моделюють одиночну хвилю. Відповідний підхід грунтується на використанні Т-представлень розв’язків. На цій основі знайдено новий клас солітонних розв’язків рівняння Кортевега де-Вріза та доведено, що відомий солітон рівняння КдВ є частковим випадком запропонованого нами представлення. Запропонований метод може бути застосований і до інших диференціальних рівнянь. Підхід, що грунтується на основі Т-представлень розв’язків, також може бути використаний для знаходження багатосолітонних розв’язків. У роботі запропоновано метод дослідження взаємодії одиночних хвиль. Відповідний метод продемонстровано на прикладі рівняння Кортевега де-Вріза та отримано двосолітонний розв’язок цього рівняння. Методи, запропоновані в даній роботі, можуть стати основою для досліджень одиночних хвиль та солітонів у рамках інших моделей, що описуються системами диференціальних рівнянь у частинних похідних.; In recent years the investigation of separated waves plays an important role in many applied scientific fields. Travelling wave solutions can describe various phenomena in fluid mechanics, hydrodynamics, optics, plasma physics, solid state physics, biology, meteorology and other fields. There are many models proposed to describe the physical phenomena of separated waves existence and variety of methods has been proposed to construct the exact and approximate solutions to nonlinear equations. In this paper, we propose a new technique of finding the PDE’s traveling wave solutions, which are based on the T- representation. This generalized representation of solutions has the advantages of classical δ-solitons in terms of their independence from the shape and profile, however, allowed to obtain limited smooth solution that simulates solitary waves.This technique guarantees isolation of a solution and allows to investigate the infinitesimal properties. Using T-representation method we found a new class of KdV solution, which simulate solitary wave and proved that well known KdV solution is a special case of our generalizations. The proposed method can be applied to finding solutions of a wide class of differential equations in partial derivatives in the form of solitary waves . T-representations can be useful for the investigation of multi-soliton solutions. Method for studying multi-soliton solutions is demonstrated on the example of KdV solutions. Multi-soliton solutions are represented as the sum of the T-representations with variable amplitudes. In this case, there are exact solutions for the amplitudes of the perturbations in special areas, which are determined by the maximum of perturbations. Problem of searching the perturbation amplitude is reduced to the Cauchy problem for some initial conditions. Changing conditions for maximum localization of perturbation we cover the area of solitones intersection by a system of curves, where exact solutions for the amplitude functions are found. For an approximate description of the waves interaction quite a few curves are needed. This approach allows to consider different laws of waves motion and simulate their amplitude in the region of intersection. An example of computer simulation is presented in this paper. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5902 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5901 Назва: Математичне моделювання взаємодії H-поляризованої електромагнітної хвилі з системою тонких проникливих включень Автори: Кулинич, Ярослав Петрович; Стаднік, Тарас Миколайович; Nazarchuk, Z.; Kulynych, Ya.; Stadnik, T. Короткий огляд (реферат): Запропоновано математичну модель взаємодії електромагнітного поля – поляризованої плоскої хвилі з системою тонких діелектричних циліндричних включень у вигляді системи інтегродиференціальних сингулярних інтегральних рівнянь, визначених на середній лінії поперечного перетину розсіювачів. З використанням квадратурних формул інтерполяційного типу за вузлами, що співпадають з коренями полінома Чебишева, числову реалізацію математичної моделі зведено до розв’язання системи лінійних алгебраїчних рівнянь. Наведено результати числового дослідження поперечника розсіяння двох включень.; Using the method of integral equations the mathematical model of interwork between the electromagnetic field of H-polarized plane wave and the system of thin dielectric or little conducting cylindrical embedding has been built. For its building the system of two-dimensional integral equations defined on the basis transverse section diffusers was taken. The direct implementation of the available methods for their numerous solving faces numerical difficulties caused by the little thickness of diffuser and are connected with calculus of singular and quasisingular two-dimensional integrals. Taking into consideration the fact that inside the diffuser the field changes its thickness unsufficeintly the mathematical model of interwork between the electromagnetic field of H-polarized plane wave with the system of thin dielectric cylindrical inclusions in the form of the system of integrodifferential singular integral equations defined on the centre line of the diffusers transverse section has been proposed. They were obtained by averaging of the system of integral equations defined the diffusers transverse section area. Using the quadrature formula of interpolatory type by the crosspoints which coincide with the Chebyshev polynomial, roots the numerical realization of mathematical model is redused to the solving of the system of linear algebraic equations. To test the proposed mathematical model the case of whole and cross-cut plate and half-ring shape has been proposed. The research of the influence of the distance between the two parts of infusions and the direction of plane wave propagation on the field in the far-field zone was conducted. The built mathematical model allows conducting research of the field scattered characteristics scattered by the arbitrarily-spaced cylindrical open coverings, the maximum thickness of which is considerably less than the length, the latter being considerably bigger or the same as the length of the explorative electromagnetic wave. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5901 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5900 Назва: Удосконалення процесу оцінювання стресу за допомогою когнітивних функцій Автори: Злепко, Сергій Макарович; Тимчик, Сергій Васильович; Navrotska, K.; Zlepko, S.; Tymchyk, S. Короткий огляд (реферат): Наведено результат дослідження технічного аспекту проблеми оцінювання когнітивної функції людини-оператора (здатності особи розуміти, пізнавати, усвідомлювати, сприймати й переробляти зовнішню інформацію) з метою побудови формалізованого методу та засобів оцінювання стану стресу (перевищення ресурсних можливостей когнітивної сфери особи). Встановлено, що наукова й практична доцільність вивчення можливостей когнітивних функцій насамперед визначається збільшенням можливостей для психологічної підготовки людини-оператора, розширення меж його психологічної сфери аж до резервних та встановлення чинників функцій провідних регуляторів стану. Обґрунтовано достатність використання фізіологічної та інтелектуальної складових когнітивних функцій для оцінювання стану людини-оператора та наведено алгоритм розрахунку показника рівня когнітивних порушень, удосконалено існуючу класифікацію видів емоційного стресу.; The results of the study of the technical aspects of the problem of human cognitive function-evaluation operator (the human capacity to understand, to learn, understand, perceive and process external information) for the purpose of building a formalized method of and means for assessing the State of stress (excess of cognitive human resource capabilities). Found that the scientific and practical feasibility study the cognitive functions primarily by increasing opportunities for psychological preparation of the human operator, expanding the boundaries of his psychological sphere before backup and installation factors of leading state regulators. Reasonably sufficient use of physiological and intellectual components of cognitive functions to assess the State of the human operator and the algorithm of calculating the level of cognitive impairment, improved the existing classification of emotional stress. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5900 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5899 Назва: Порівняльний аналіз часової складності процедур випадкового пошуку в задачі синтезу при заданих допустимих значеннях вихідних характеристик та допусків на параметри його елементів Автори: Krepych, S. Короткий огляд (реферат): Розглянуто приклад задачі аналізу аналогового фільтра при заданих допустимих значеннях вихідних характеристик та допусків на параметри його елементів. Розв’язком задачі синтезу аналогового фільтра є розв’язок інтервальної системи лінійних алгебраїчних рівнянь. Задача синтезу в такому випадку зводиться до деякої оптимізаційної задачі, котру доцільно розв’язувати методами випадкового пошуку.; The example of analog filter synthesis task under given acceptable values of its output parameter characteristics and tolerances has been analyzed. The solution of the task on the analog filter synthesis is the solution of the non-linear algebraic equations interval system. The task of synthesis in this case is reduced to some optimization task. The method for constructing of the objective function of the analog filter synthesis task has been interpreted and the example of the synthesis task transformation into optimization task for finding at least one ISNAE solution has been presented. One of methods for finding the unknown vector of analog filter parameters is the method of random search. But the sufficient difference in the application of the method in question in the paper is the application not only the estimation of the nominal values parameters vector while calculating output characteristics values intervals (as it is in classical schemes), but some interval estimations of this vector caused by the specified elements parameters tolerances. While investigating the methods of filter synthesis different procedures of random search were analyzed for the synthesis method implementation: the random search method with linear tactics, the method of random search under the most favorable attempt, the method of random search taking advantage of the directional cone, the method of random search with random step adaptation. Using programming language C# taking advantage of Microsoft Visual Studio the software procedures implementation of the mentioned above random search methods has been developed and their computation complexity on the example of the analog filter synthesis task has been analyzed. The interval of the filter amplitude-frequency characteristics, the initial filter parameters vector in the interval form, the initial approximation radius, the number of random generated numbers and the number of iterations were taken as input values. As the result of comparative analysis of the filter synthesis random search procedures the most effective method was found to be the method based on the random search procedure taking advantage of the directional cone. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5899 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5898 Назва: Формування характеристичної кривої натрієвої лампи високого тиску електронним пускорегулювальним апаратом Автори: Lupenko, A. Короткий огляд (реферат): Проаналізовано чотири варіанти формування характеристичної кривої натрієвої лампи високого тиску високочастотним електронним пускорегулювальним апаратом упродовж усього терміну її служби. Варіанти відрізняються розташуванням та значеннями максимальних додатних та від’ємних відхилень потужності відносно номінальної потужності лампи. Формування таких кривих базується на властивостях коливального контуру резонансного інвертора напруги. Запропоновано варіант характеристичної кривої, використання якої зменшить інтенсивність деградації лампи та дасть змогу забезпечити регламентований термін її служби.; The problems of reducing the influence of high pressure sodium (HPS) lamp resistance variations during the lamp aging on lamp power taking advantage of electronic ballast with open-loop structure is considered. The four variants of characteristic curves forming as a «power-voltage» dependences for HPS lamp with electronic ballast are analyzed. The curves differ from each other in locations and values of positive and negative power deviations from the nominal lamp power. These characteristic curves are the following: 1) the curve with start lamp power equal to a nominal lamp power and specified power positive deviation from the nominal power; 2) the curve with start and finish powers, which are equal to the nominal lamp power; 3) the curve with start power negative deviation and equal to its maximum power positive deviation from the nominal power and finish power equal to the nominal lamp power; 4) the curve with equal start and finish power negative deviations and equal to the maximum power positive deviation from the nominal power. The forming of such curves is based on the properties of parametric power maintenance by the resonant voltage inverter operating at frequency a little higher than its resonant frequency. The resonant inverter in the power source mode as an output stage of electronic ballast is analyzed. In this mode the resonant inverter maintains the power delivered to the lamp in the limits of «power-voltage» admissible values. This analysis deals with the determination of analytical expressions, which describe the interrelations between start, nominal, maximum, finish lamp powers and corresponding values of resonant tank quality factor. On the basis of these expressions the equations for power relative deviation and parameters of resonant inverter are obtained. As the result of analysis it was found that the second characteristic curve provides the minimum lamp power positive deviation from its nominal power. The third characteristic curve decreases the lamp degradation intensity and makes possible to increase the lamp lifetime. The fourth characteristic curve provides with equal minimum power negative and positive deviations from the nominal power and can be used in some applications of resonant inverter as a power source. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5898 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5897 Назва: Комп’ютерне моделювання характеристик дроселя планарної системи люмінесцентної лампи Автори: Наконечний, Мирослав Степанович; Andriychuk, V.; Nakonechniy, M. Короткий огляд (реферат): Проведено комп’ютерне моделювання баластного дроселя планарної системи з використанням магнітного середовища нікель-цинкового фериту. Запропоновано рекомендації щодо вибору оптимальних параметрів індуктивного елемента. Показано, що запропонована конструкція магнітопроводу дозволяє отримувати необхідну індуктивність і добротність планарного елемента й зменшити теплові втрати в порівняння з традиційними конструкціями магнітопроводу.; Basing on the analysis of existing structures of the planar system induction coils authors proposed to fill the space between the turns of the coil by the ferromagnetic material. This design will increase the magnetic inductance, and will not increase of the dimension parameters. As the magnetic material nickel-zinc ferrite with specific resistance was chosen. Modeling of magnetic and temperature characteristics was conducted by the Comsol Multiphysics software. It is shown that proposed construction of magnetic makes possible to get get the necessary inductance and quality factor of choke in comparison with traditional designs of magnetic circuit. Based on the investigations, the authors proposed the recommendations concerning the choice of optimal parameters of inductive element, taking into account the index of operating current. It is shown that the small increase of inner orifice radius gives the opportunity to increase inductance with the small change of element’s sizes, while the index of quality factor stays practically unchangeable. Based on the simulation of magnetic and thermic field of choke, it is shown that the layers of insulating material serve as non-magnetic air gap. The elaborated computer model lets choose its thickness for providing the stationary inductance index in the process of remagnetizing. According to the carried out research the operating temperature of the choke doesn’t exceed 70 °C. Such temperature is northing operating temperature range of choke materials, besides it won’t cause the excessive heating of surrounding components in the scheme during operating. The quantity of heat consumptions that in the coil and consumptions in the magnetic circuit is three times less than those with traditional types of magnetic circuit. The simulation (modeling) of work of the discharged stage operating of electronic starting system set in the established mode is held. It is showen that the proposed design of ballast choke provides the necessary indexes of voltage and current during the operating of the luminescent lamp. Due to the reduction of heat consumptions the proposed design increases the efficiency of luminescent lamp power supply system Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5897 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5896 Назва: Основні принципи конструювання «умовних механізмів» Автори: Завірохін, Остап Миколайович; Zavirokhin, I.; Zavirokhin, O. Короткий огляд (реферат): Розглянуто наявність існування систем певних просторових механізмів, які на відміну від класичних механізмів, призначених для передавання тільки власне руху його складових, повинні виконувати функцію утримання в просторі наперед придбаного статичного положення і, за необхідності, змінювати його під дією зовнішніх сил й утримувати це нове положення після закінчення дії цих сил. Введено поняття «Умовний механізм», наведено конкретні приклади існування двох підкласів цього класу механізмів, які на даний час не класифіковані, недостатньо описані й досліджені. Розглянуто деякі конструктивно-розрахункові схеми і принцип їх роботи. Запропоновано орієнтовну методику розрахунку, сформульовано загальне визначення поняття умовного механізму. Висунуто гіпотезу про побудову деякої частини живої та неживої природи на принципах умовних механізмів, з’єднаних у певні структури.; The article is devoted to the problem of existence of systems of specific spatial mechanisms, which, in contrast to traditional mechanisms intended for putting into motion and moving of various machines or their integral parts, are to perform also other function that is to hold in space a preset static position, and upon necessity, to change the position under action of external forces and then to proceed to hold this new position when action of external forces is stopped. In the article the concept of conditional mechanisms is introduced. As of now, these mechanisms are still not considered as mechanisms themselves. Thus they are still unclassified, insufficiently described and studied. In the article the real examples of existence of two subclasses of such class of mechanisms are provided. There were considered their both construction and calculation schemes, provided a method for their indicative calculation and provided a principle for their functioning. The details of the conditional mechanisms are specified as follows: The conditional spatial swivel mechanism is formed in folded, bent or crossed areas of a plate or a membrane. It exists in the form of an incomplete, conditional swivel. This enables to create different structural and constructional schemes, to join through them the mechanisms of such type and of same profile into a large spatial formation, to allow limited movement of kinematic pairs under action of external forces, to change a spatial position of whole mechanism or its separate elements, and to continue to hold any new position when action of external forces is stopped; The conditional spatial mechanism, called as Flexible Column (Pole), consists of a tension spring and a binding with some specific configuration. The binding is twined between the spring coils, splitting them and forming a conditional mechanism in the form of one uninterrupted kinematic pair, made by two mutually closed movable elements, which might change their spatial position due to an action of external forces. In the article the general definition of the concept of a conditional mechanism is duly formed and as well as the hypothesis on creation of some part of animate and inanimate nature, based on the principles of conditional mechanisms joined into specified conditional structures, is put forward. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5896 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5895 Назва: Методика статистичної обробки результатів неруйнівного контролю Автори: Кочнева, Олена Вікторівна; Shmatco, D.; Kochneva, O. Короткий огляд (реферат): Запропоновано методику проведення статистичної обробки результатів неруйнівного контролю деталей та виробів. Визначено середні розміри дефектів і дисперсії розмірів, а також розподілення дефектів за розмірами. Наведено методику обчислення вірогідності знаходження дефекту заданого розміру.; Nondestructive testing methods of control or crack-detection is a general name for all methods of materials or products control used for finding defects, homogeneity of macrostructure, the chemical composition variations and other uses, that do not require the destruction of samples of material or product as a whole. Widespread use of non-destructive methods of control to avoid heavy losses in time and material costs, provide partial or full automatic operation control while significantly improving the quality and reliability of products and parts. No one technological process for manufacturing product is introduced into the industry without an appropriate system of non-destructive testing. It is needed to choose equipment for testing parts or products of nondestructive testing methods that will meet the task, that is, the devices with sufficient degree of reliability that will identify the most dangerous and characteristic defects in the controlled product or part. The second condition is the task of needed degree of reliability of defects, which are dangerous for operating of part or product. And the third condition is the adjustment of the controlling apparatus, namely, the selection of sensitivity and permitting its capacity so as to satisfy the second condition. The proposed method of statistical analysis of the results processing of nondestructive testing of parts and products involves the defining of medium-sized defects and sizedispersion, distribution of defects by size. The calculating of probability of defectfinding of a given size is proposed taking advantage of the Gaussian function. To find the integrals of errors it is necessary to find mathematical expectation, to calculate the dispersion and set maximum allowed defect sizes, only one defect being missed. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5895 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5894 Назва: Аналіз способів переробки зношених автомобільних пневматичних шин Автори: Sasov, O. Короткий огляд (реферат): Наведено аналітичні дослідження прогресивних технологічних рішень утилізації відпрацьованих пневматичних автомобільних шин для визначення найефективнішого способу з точки зору енерговитрат, екологічності та отримання продуктів переробки.; The level of utilization of pneumatic tires worldwide does not exceed 10% due to imperfection of these methods. Worn car tires are the source of valuable hydrocarbons, the scrap of alloyed steel and textile material as natural and synthetic fibers. Therefore the problem of disposal of worn tires and other rubber products is relevant to environmental and economic problems. With this in mind the researches and constructor development of advanced methods of automobile pneumatic tires processing are conducted worldwide. The ways of recycling waste rubber products associated with their fragmentation seem to be the most promising as chemical methods, such as pyrolysis and combustion lead to the destruction of polymer base of the material. Various methods of grinding can be divided into cryogenic grinding and grinding at positive temperatures depending on the conditions of the process. Recycling tires cryogenic technology has the highest performance is completely environmentally friendly. Car tires are frozen to state fragility and then crushed with subsequent separation of metal cord and textiles. As the refrigerant used cold air or liquid nitrogen. This technology allows to obtain rubber crumb with the settings and smooth surface particles, which significantly improves its physical and chemical properties and can be used to manufacture new rubber products including the number of 80%. Cryogenic grinding technology of tires is based on the simultaneous use of physical phenomena that contribute to efficient flow of the process – that is the weakening of ties between the metal and rubber cord due to differences in their coefficients of thermal expansion leading to cracking and partial separation of rubber from metal. The resulting low-grit after grinding has the smallest size and most highly developed surface that allows you to actively use it in the future. Other methods of recycling tires are a temporary solution to the problem of recycling tires. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5894 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5893 Назва: Дослідження роботи енергозберігаючого приводного механізму косарки Автори: Бабій, Андрій Васильович; Babiy, M.; Babiy, A. Короткий огляд (реферат): На підставі аналізу конструктивних особливостей механізмів, що балансують енергію приводів косарок сегментно-пальцевого типу, наведено раціональну конструкцію такого пристрою. Також виконано порівняльний аналіз енергоефективності його роботи. За розробленою програмою й методикою експериментальних досліджень проведено випробування в польових умовах косарки з енергозберігаючим приводним механізмом, встановлено його раціональні кінематичні та конструктивні параметри.; The problems of raising operating efficiency of segment–pin mower are analysed. Difficulties, which occur during the operation of such mower drives, have been analysed. The ways to get rid of these problems have been analysed. Additional device of the mower drive has been proposed to be introduced. The parameters of this device are adjusted and it is made of elastic elements. Its structure is presented here. The main device elements are two coiled springs. They are fitted into the bushes and limitted by two washers. They are external thread bushes and screwed into the device body. Between two elastic elements piston rod is located. The other end of the rod is attached to the mower knife. The bushes can move in axial direction while rotating in the body of the mower device. It provides the gap between the piston and the elastic elements. Mathematic model of such drive has been developed in the previous theoretical papers. The graphs of power consumed by the drive are presented here. The comperison of power-efficiency for the basic and improved drives has been carried out. It was necessary to test the obtained effect experimentally. The plan and method of experimental tests have been developed. The aim of experimental investigation was to find the amount of power, consumed by the mower drive. To provide this process special strain measurement device has been developed. The torquemeter is the main in it. The signal from the strain measurement device is processed by the numerical system. Experimental investigations were performed in the field conditions. Weed mowing was in different areas. The experimental data were recorded for both basic and improved drive construction. Statistic processing of the obtained data has been carried out. Coefficients have been found and regression equation for this process has been written. Basing on the obtained equation the respond surfaces have been built, according to which the effective parameters of the drive have been chosen. The criterion for choosing parameters is the drive minimum power consumption under given mower efficiency. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5893 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5892 Назва: Неруйнівний контроль і діагностування підшипників кочення Автори: Averyanov, V. Короткий огляд (реферат): Проведено аналіз методів неруйнівного контролю, що забезпечують ефективне оцінювання технічного стану підшипників кочення під час їх експлуатації. Детально розглянуто сучасні методи ультразвукового оцінювання технічного стану підшипників кочення: Пік-чинника, прямого спектра, спектра огинаючих і ударних імпульсів.; Rolling bearings are the most widespread and the most vulnerable element of any mechanism. They carry out the spatial fixing of the revolved details and are subject to main static and dynamic efforts arising in a mechanism. Therefore the technical condition of bearings is a major constituent determining the capacity of mechanism on the whole. To prolong the operating life and reliability of equipment, decrease of the expenses for maintenance and idle time, the system of the exact diagnosing of current technical condition of rolling bearings is needed. Because of that the methods of control and diagnostics, being based on measuring of parameters of vibration have become vary popular. It is caused by the fact, that vibration signals carry in themselves information about the state of mechanism, bearings in particular. A theory and practice of analysis of vibration signal is so well studied, that it is possible to obtain reliable information about current technical condition of not only a bearing, but its elements as well. The practical tasks of diagnostics of rolling bearings in the process of their operation deal, as a rule, with one of three basic methods. The algorithms of discovery the defects of temperature growth of the bearing unit are used in the first, in the second – appearance the products of wear in lubrication and in the third – the change of properties of vibration (noise). The most complete and detailed diagnostics of bearings with the discovery and identification of defects at the early stage of their development is executed on the signal of bearing vibration, mainly, high-frequency. Rolling bearing is the source of forces of two basic kinds – kinematics and forces of friction. Sometimes the third type of forces appears – shock type. The analysis of methods of undestroying control which provide efficient estimation of the technical condition of rolling bearings during their operation have been carried out in the article. The modern methods of ultrasonic estimation of the technical condition of rolling bearings are considered in details: Peak-factor, direct spectrum, spectrum of rounding and shock impulses. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5892 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5891 Назва: Планування експерименту руйнування кристалічних структур потоками індуктивної плазми Автори: Клещов, Антон Йосипович; Гонтарь, Павло Анатолійович; Terentiev, O.; Kleshchov, A.; Gontar, P. Короткий огляд (реферат): В якості зразків кристалічних структур для проведення експерименту обрано гематит, кварц, кальцит, магнезит. Забезпечення адекватності результатів експериментальних досліджень руйнування гірських порід керованим електротермічним впливом індуктивної плазми досягається за рахунок обрання змінної стану породи та параметрів, що впливатимуть на неї при руйнуванні її керованим електротермічним впливом; розроблення схеми стенда; перевірки адекватності моделі експериментальних досліджень. Планування експериментальних досліджень руйнування кристалічних структур керованим електротермічним впливом індуктивної плазми виконано за ортогональним центральним композиційним плануванням. Запропоновано матрицю експерименту, що задовольняє затвердженій моделі. Спроектовано електричну схему стенда експериментальних досліджень. Адекватність моделі підтверджена за критерієм Кохрена.; The article analyses modern fracture theories considering Kausch, Ragel, Narisava and others to be the founders. It determines common shortcomings of known researches and suggests solving them on account of statistic planning of crystalline structures fracture by inductive plasma flows. The use of methods and models of experiment planning allows determining the error of mathematical model and judging about its validity. The variable of rock state and parameters that influence electrothermal rock fracturing are selected. The order of experiment conducting and intervals of factors variation are determined that define the course of research. This article suggests hematite, quartz, calcite and magnesite as rock specimens for conducting the experiment. Valid results of experimental research of inductive plasma by the directed thermal-electric effect on rock failure are provided due to: selection of rock state variable and parameters that will be used during directed thermal-electric rock failure; design of test bench scheme; verification of experimental research model validity. In order to provide valid results of experimental research of inductive plasma by the directed thermal-electric effect on rock failure the orthogonal central composition planning is chosen. In addition, this article suggests the experiment matrix that complies with the approved research model. The electric scheme of experimental research test bench is designed. The experimental test bench differs from the available ones because it does not have capacitive elements. The inductive plasma fracturing plant (IPFP) is planned to be installed in mining industry enterprises. Results validity of experimental research of rock fracture by directed electrothermal influence of inductive plasma is provided. Variation levels and range of main factors (crystalline structure, current and discharge circuit inductance) are chosen. The model validity is verified according to the Cochrane criterion. In order to prevent a priori ignorance the entropy of results is determined. Statistical distribution of specific energy intensity of crystalline structures fracturing in conditions of current variation and discharge circuit inductance is determined. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5891 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5890 Назва: Якість точіння багаторізцевими головками з пружними напрямними й електромагнітним приводами Автори: Шарик, Володимир Мирославович; Lutsiv, I.; Sharyk, V. Короткий огляд (реферат): Запропоновано експериментальну установку, що складається з багаторізцевої головки адаптивного типу з пружними напрямними для тонкого точіння, в якій керування положення різців у процесі обробки відбувається через електромагнітний двонаправлений привод різцетримачів з мікроконтролерним інтелектуальним керуванням. Експериментально доведено ефективність вирівнювання зусиль різання з допомогою розробленої установки на основі алгоритмів керування, що передбачають стабілізацію як рівнодійної осьових складових сил, так і сумарних переміщень різальних елементів.; The paper deals with experimental facilities including adaptive type multi edge head with elastic guides for fine turning. The adjustment of the head cutting edges positions in the process of machining is performed by two- directional electromagnetic drives with micro controller based on intellectual control. The algorithm and software control program to solve the problem of automated accuracy supply of the parts machining technological processes are given. It is established that the proposed head operation makes possible to provide high level response to momentary changes of cutting force components at cutting edges as well as cutting forces stabilization. It is also possible to control the feed change of each cutting tool and to obtain the vibration less high precession cutting process of fine turning. The experimental research was carried out to prove the efficiency of cutting forces equalization, when using the constructed facilities on the base of control algorithms, that cover either the resultant axial forces maintenance or summarized displacement of cutting edges. The conducted analysis allows to conclude that using of multi edge head with cutting forces equalization mechanism influences on the efficient increasing of the technological machining system rigidity. This in its turn makes possible to decrease the influence of cutting forces components on the part manufacturing accuracy. The parameters of the machined work pieces roughness as well as the geometric shape accuracy were investigated using profilometer-profilograph of 296 model and roundness measuring machine BE-20A. As a result this research testified the multi edge head working efficiency and adequate correspondence of experimental and theoretical investigations (the error is from 10 to 30%). It makes possible to decrease the chip-cutting time and non-productive machine time and to increase of the machining productivity while providing the necessary machined surface quality. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5890 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5889 Назва: Міцність на розтяг та стиск фібробетону, армованого базальтовою фіброю Автори: Івантишин, Н.; Ліснічук, А.; Yukhym, R.; Ivantyshyn, N.; Lisnichuk, A. Короткий огляд (реферат): Досліджено міцність цементного каменю, дисперсно армованого базальтовою фіброю. Виготовлено дослідні зразки з різним об’ємним умістом фібри. Проведено експериментальні дослідження з метою встановлення впливу об’ємного вмісту фібри на міцність за розтягу та стиску композитного матеріалу. Відзначено значне зростання міцності на розтяг матеріалу зі збільшенням об’ємного вмісту армуючих волокон. Водночас міцність на стиск зменшується, що є несподіваним ефектом процесу армування цементної матриці.; Nowadays the more often usage of concrete under extreme operating conditions requires invariably improvement of its properties such as: crack, frost, shock resistance and resistance before dynamic loads. It can be realised by means of reinforcement with fibers from steel, polymer, glass, basalt etc. As it is known, the reinforcement of concrete with fibers the Young’s modulus of which is higher than of matrix, contributes to increase of composite material strength. Among such fibers the basalt possesses high chemical and temperature resistance, as well as the necessary adhesion to concrete. In addition the basalt fiber has superior strength characteristics than concrete and steel. The tensile and compressive strength of reinforced cement stone with basalt fibers has been investigated. For determination of material strength at tensile bending the samples with dimensions 40×40×160 mm have been used, and for determination of compressive strength – 40×40×40 mm. The recipe of preparation of the mortar and the formation from them samples was as follows: water-cement ratio for all mortar equals 0,4 with plasticizer Berament TB-1 in amount 0,04% by weight of cement. The fiber with length 12 mm and with diameter of its filament 18 ± 2 microns has been used in studies. Basalt fiber volume content in mortar was changed from 0 to 2% with increments of 0,25%. The mortar was stirred was formed for 5 min. until a homogeneous suspension, after that during 3 min. it was densed on a vibration table to remove air bubbles and reduce the number of pores. The samples were tested after 28 days storage in the laboratory. With increase of fiber volume content in material the invariably enhance of its strength has been detected. It has been shown that for reinforcement concrete stone with fiber volume content 2% its compressive strength increases up in 2,22 times higher compared with the unreinforced material. At the same time the compressive strength with the addition of fiber decreases, which is an unexpected effect of reinforcing process cement matrix. We can suppose that this effect is associated with increase of porosity in process of mixture preparation from fine dispersed basalt fiber. For a final clarification the reason of this unexpected effect appropriate research will be performed in future. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5889 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5888 Назва: Вплив форми штампа на положення зон можливої пластичної деформації плити Автори: Shtefan, T. Короткий огляд (реферат): Розглянуто пружну плоску деформацію плити у вигляді прямокутного паралелепіпеда під дією гладкого штампа, який контактує з паралелепіпедом по всій поверхні його верхньої основи. Нижня основа вільна від навантажень, а вертикальні переміщення точок бокової грані дорівнюють нулю. Отримано аналітичний вигляд для компонент тензора напружень і вектора переміщень точок паралелепіпеда. Під час дослідження використано напівобернений метод Сен-Венана. Межові умови, яких не вистачає при постановці задачі, беремо із припущення, що нормальні переміщення можуть бути представлені у вигляді рядів Фур’є за синусами. Обчислені коефіцієнти тригонометричних рядів для напружень та переміщень визначають точний розв’язок сформульованої задачі для довільної форми штампа. Досліджено вплив форми штампа на положення можливих зон пластичної деформації за допомогою функції потенціальної енергії, яка застосовується в енергетичній гіпотезі міцності Мізеса. Поставлено і розв’язано задачу про розподіл енергій формозміни по верхній межі плити у випадку, коли штамп має узагальнену параболічну форму. На основі чисельного аналізу зроблено прогноз про найнебезпечніші, в сенсі міцності конструкції, ділянки плити. Методом спряжених градієнтів встановлено місцезнаходження глобального максимуму функції потенціальної енергії формозміни за заданими граничними умовами при незмінному значенні коефіцієнта Пуассона й варіювання геометричних параметрів штампа.; An elastic deformation of the parallelepiped shaped plate subject to the smooth stamp, which contacts with the plate on its entire upper base, has been considered. The lower base is free of load. The vertical displacements of the points of the lateral face are equal to zero. We got the analytical form for the components of the stress tensor and vector displacements of the points of the parallelepiped.The Saint-Venant semi-inverse method has been used. The missing boundary conditions have been obtained considering that the normal displacements can be represented in the form of the sine Fourier’s series. The obtained coefficients of the trigonometric series for the stresses and displacements determine the exact solution of the problem for arbitrarily form of the stamp. The problem connected with the distortion energy distribution over volume in the case of the general parabolic shaped stamp has been stated and solved. The expression of the closed form for the distortion energy which is used in the fourth (energy) failure hypothesis of Mises was obtained. The prediction of the safest, in the sense of the stability, zones of the plate with the square horizontal section has been made with the help of the numerical analysis. The location of the global maximum of the distortion energy function under given boundary conditions, constant value of the Poisson coefficient and the geometric parameters of the stamp has been determined with the help of the conjugate gradient method. Numerical research of a parallelepiped, that takes area , was done. The stamp surface is described by the equation . In the numerical solution the first nine harmonics were kept. The Poisson coefficient is considered to equal 0.25. Since the function of potential energy is proportional to the coefficient and shear modulus , we considered them to equal 1. The graphs, presented in the article, testify that the stamp shape effects significantly the distribution of potential energy in the plate. With varying parameter global maximum changes its position, in addition, the appearance of local maximum at the top of the plate is observed. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5888 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5887 Назва: Поздовжній зсув біматеріалу з міжфазною тріщиною з урахуванням тертя Автори: Сулим, Георгій Теодорович; Піскозуб, Йосиф Збігнєвич; Piskozub, L.; Sulim, G.; Piskozub, J. Короткий огляд (реферат): Побудовано точний розв’язок антиплоскої задачі для біматеріалу з міжфазною тріщиною, навантаженого неоднорідним нормальним стиском та циклічним навантаженням у поздовжньому напрямку. Методом функцій стрибка задача зведена до системи сингулярних інтегральних рівнянь для стрибків зміщень і напружень у зонах проковзування з тертям. Проаналізовано вплив параметрів навантажування і тертя на розміри цих зон та дисипацію енергії.; The present paper investigates the anti-plane problem for a semi-homogeneous bi-material with the closed interface crack considering sliding friction. Solid is exposed to the combined cyclic loading in the longitudinal direction and arbitrary normal load required to prevent loss of contact between the sliding surfaces of the cracks. It is assumed that the load on each step of loading increases from zero to its maximum monotonically and slowly enough not to consider the effect of inertia. Using jump function method the problem is reduced to the solution of singular integral equations with a Cauchy-type kernel for the jumps of displacements and stresses in areas with sliding friction. This solution allows us to obtain explicit expressions for displacements, stress intensity factors and energy dissipation. Analyzing of the elasticity problem involving friction under the variable (cyclic) loading requires consideration of the history of loading. No incremental formulation is necessary for solving of this problem on each local step because of quasi-statically way of the step loading. To take account of cyclical loading multistep method of solution is proposed. The basis of this technique is the idea of consideration at every step of loading previous step stresses and displacements as the residual. Correctness of the obtained solution is justified. Evolution of the slip zone in matrix is considered at different stages of loading. Critical load values for determining the onset of slip are investigated. Available size of slip zone with an increase in loading is determined from the condition of equality to zero the stress intensity factor. Upon reaching the second critical value of the load, when the slip zone size matches the size of the crack, there are singular stresses in the crack threshold and non-zero values of stress intensity factors. We numerically analyze the effect of friction and loading parameters on the size of slip zone and stress intensity factors. It is discovered that the slip zone appears and grows fastest when it pressing normal stresses are minimal. Growth rate of slip zone also promotes increasing the distance of application points of concentrated power factors from her. The growth coefficient of friction significantly reduces the intensity of the stresses in the vicinity of the ends of the crack. Energy dissipation for all examined cases of loading was calculated. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5887 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5886 Назва: Математичне моделювання та визначення термопружного стану двоскладового термочутливого циліндра за конвективно-променевого нагрівання Автори: Валяшек, Володимир Богданович; Rakocha, I.; Valiashek, V. Короткий огляд (реферат): Визначено та досліджено розподіли температури й спричинених нею напружень у двоскладовому термочутливому циліндрі, на одній з обмежуючих поверхонь якого підтримується стала температура, а через іншу відбувається конвективно-променевий теплообмін із навколишнім середовищем.; The thermosensitive body model is used in order to implement the requirements of modern engineering practice for the calculation of temperature fields and tensions in multilayer structures operating under high-temperature heating. The thermosensitive body model takes into account the dependence of the thermal and mechanical characteristics of the material components on the temperature. Such models describe their thermal and thermostressed state more accurately. However, these problems usually do not have exact analytical solutions, and therefore require the development of new methods for their solution. It is also important to take into account their actual heating conditions and interaction with the environment. In this article the nonlinear mathematical model of temperature distribution in a two-component thermosensitive cylinder based on the thermosensitive body model is defined. It occurs under conditions of complex heat transfer on flat limiting surfaces, in particular the constant temperature from one side cylinder and the convective-radial heat transfer with the environment of constant temperature from another. There are also evenly distributed heat sources on the adjacent surface of the cylinder components that produce thermal flow. The temperature tensions which were caused by defined temperature distribution have been found. In order to estimate the influence of the thermosensitivity of the material of cylinder components the same nonlinear mathematical model of temperature distribution was created, but for nonthermosensitive cylinder. The influence of the thermosensitivity of thermal and mechanical characteristics of the material components on the nature and extent of temperature and stresses distribution depending on the input parameters have been investigated. It was established, that it is of great importance to take into account the thermosensitivity of materials, as the maximal differences between the thermosensitive and non-thermosensitive cylinders with basic and average integral values can reach the large values. However, in order to make a rapid assessment of the temperature and stresses distribution under conditions of the above complex heating and composition of the materials, it is necessary to use the basic values of thermomechanical characteristics. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5886 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5885 Назва: Електрохімічний метод контролю експлуатаційної деградації механічних властивостей сталей морських портальних кранів Автори: Рещенко, Ігор Олексійович; Звірко, Ольга Іванівна; Pustovoi, V.; Reshchenko, I.; Zvirko, O. Короткий огляд (реферат): Досліджено загальні закономірності експлуатаційної деградації механічних та електрохімічних властивостей сталей морських портальних кранів. Виявлено істотне зниження опору крихкому руйнуванню тривало експлуатованих сталей, що необхідно враховувати при експертизі технічного стану кранів. Показано, що серед електрохімічних характеристик достатньо чутливим до експлуатаційних змін у тривало експлуатованих сталях є поляризаційний опір, який може слугувати інформативним параметром деградації матеріалу впродовж його експлуатації. Встановлено кореляцію між змінами ударної в’язкості та поляризаційного опору сталей кранів, спричиненими їх експлуатаційною деградацією. Запропоновано для неруйнівної діагностики технічного стану сталей морських портальних кранів застосовувати електрохімічний метод. Розроблено портативну електрохімічну комірку, адаптовану для визначення електрохімічних властивостей сталей у польових умовах, за оцінками яких можна прогнозувати їх опір крихкому руйнуванню.; At the assessment of the technical state of marine port structures it is important not only to detect in-service damages, but also to evaluate current physico-mechanical properties of the long-term operated steels. The presence of cyclic mechanical loading and marine corrosive environment is the peculiarity of the service conditions of the port structures. This peculiarity is an essential factor in reducing of metal plasticity and, consequently, lowering resistance to brittle fracture. On the other hand, the change of metal state as a result of long-term service causes changing the electrochemical characteristics of metal-environment system. The paper is devoted to a finding general regularities of the mechanical properties operational degradation of portal structures steels and electrochemical parameters, which are sensitive to in-service changes in a metal, building correlation between them; and developing on this basis the engineering approach of non-destructive diagnostics of the technical state of portal cranes steels. The general regularities of the operational degradation of mechanical and electrochemical properties of marine portal cranes steels were studied. A significant reduction of brittle fracture resistance of long-term operated steels was found that should be taken into account at an assessment of their technical state. It was shown, that polarization resistance among the electrochemical characteristics is sufficiently sensitive to in-service changes in long-term operated steels, which can serve as an informative parameter of the material degradation during cranes operation. The correlation between changes in impact strength and polarization resistance of portal steels, caused their operational degradation, is established. The electrochemical method was proposed to use for non-destructive diagnostics of steels technical state of marine portal cranes. The portable electrochemical cell adapted to determine the electrochemical properties of steels in the field conditions, according to which their resistance to brittle fracture can be predicted was developed. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5885 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5884 Назва: Квазістатичні напруження в півпросторі з покриттям при змішаних умовах нагрівання Автори: Колодій, Юрій Олександрович; Турчин, Ігор Миколайович; Sulym, H.; Kolodiy, Yu.; Turchyn, I. Короткий огляд (реферат): Побудовано розв’язок плоскої квазістатичної задачі термопружності для півпростору з покриттям, на границі якого в смузі певної ширини задана температура, а зовні відбувається теплообмін за законом Ньютона. Розв’язок отримано із використанням інтегральних перетворень Лагерра й Фур’є та методу рядів Фур’є при розв’язуванні послідовностей парних інтегральних рівнянь. Наведено результати числового аналізу термонапруженого стану в півпросторі та покритті залежно від відносної товщини покриття та інтенсивності охолодження.; Analysis of thermal stresses in bodies with coatings is important for many engineering researches. Taking into account the actual operating conditions of these structures frequently leads to mixed heating condition. The steady problem of thermoelasticity with mixed boundary conditions currently is sufficiently investigated. However, the corresponding transient problem, despite its relevance, is poorly understood. This is due to mathematical difficulties that arise in applying the integral Laplace transform. The authors of this paper developed a new effective method of constructing solutions of mixed boundary-value non-stationary problems. The half-space with a coating, on the surface of which on the band of 2d width the temperature distribution is given and outside of this area the heat transfer according to the Newton's law is performed, is analysed in the work. On the surface of separation of materials of half-space and coating the conditions of ideal thermomechanical contact are satisfied. The initial temperature of the coating and half-space is equal to zero. To the heat conductivity problem the Laguerre integral transformation in time variables and integral Fourier transformation in spatial variable are applied. As a result the triangular sequence of ordinary differential equations is obtained. The general solution of these sequences is obtained in the form of algebraic convolution. Taking into account the mixed boundary conditions results in dual integral equations. For solution of this problem the method of Newton's series is proposed. Taking advantage of this method the problem is reduced to the infinite system of algebraic equations, for which the convergence of reduction procedure is proved. The solution of thermoelasticity problem is built using resulting temperature field in the assumption, that the border of coating is free of load. The solution is obtained in the form of series in Laguerre polynomials. Calculations were carried for the half-space made of titanium alloy and ceramic coating. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5884 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5883 Назва: Напружений стан ортотропної оболонки з двома колінеарними тріщинами різної довжини за дії згинального навантаження на розрізах Автори: Шевцова, Надія Андріївна; Dovbnya, K.; Shevtsova, N. Короткий огляд (реферат): Розглянуто задачу про напружений стан пологої ортотропної оболонки двоякої кривини з двома колінеарними прямолінійними тріщинами різної довжини, коли до їх берегів прикладене самозрівноважене згинальне навантаження. Задачу сформульовано у двовимірній постановці на основі моделі контакту вздовж лінії на одній з лицьових поверхонь оболонки. Система сингулярних інтегральних рівнянь розв’язана чисельно за допомогою методу механічних квадратур. Досліджено вплив кривини оболонки, взаємного розміщення колінеарних тріщин, механічних властивостей матеріалу в околі вершин тріщин на коефіцієнти інтенсивності моментів. Отримані результати співпадають з відомими в літературі частинними розв’язками.; In this paper we present the analytically and numerically study of the problem of the stress state of the shallow orthotropic dual curvature shell with two collinear rectilinear through thickness cracks of different lengths, when applied to their shores self-balanced load. The thin shells are widely used in hydraulic engineering, aerospace engineering, shipbuilding and aircraft construction, engineering and others areas of modern construction. By using of advanced composite materials the strength of structure is increased and the weight is reduced. As an example, the use of carbon plastic in the construction of Boeing and Airbus aircrafts; the housing of water version «Formula 1» is reinforced with carbon fibers; details of the internal combustion engine (pistons, connecting rods), and others. Reliability and durability of constructions like shells depends on the availability of various types of defects that occur at the stage of the manufacture of parts yet and avoid this impossible. So analysis of stress state of orthotropic dual curvature shell with closure cracks is an important task of mechanics. The problem presented in this paper was formulated in a two-dimensional statement by means of the contact model along a line in one of the facial surfaces of a shell (internal or external). The problem statement is reduced to the solution of system of two integral equations. The independent variables in the equations are leaps of rotation angles of cracks, while leaps of movements on the lines of cracks are functions which are dependent on them. The system of singular integral equations is solved numerically using the method of mechanical quadratures. Was investigated the influence of the shell curvature, mutual location of collinear cracks, crack length, the mechanical properties of the orthotropic material in the vicinity of the crack tip on the stress intensity factors and moment intensity factors. In particular cases of the problem was obtained results for cylindrical, spherical and pseudo spherical shells. In case when cracks have same length in spherical shell was obtained known in the literature results. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5883 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5882 Назва: Методика визначення параметрів навантаження зразка у моменти фіксації відеокадрів профілю тріщини Автори: Кравчук, Роман Васильович; Limansky, I.; Kravchuk, R. Короткий огляд (реферат): Цифрова відеозйомка, яка дозволяє здійснювати прямі вимірювання геометричних параметрів профілю тріщини широко застосовується в експериментальній механіці руйнування. Проте часто, особливо при вивченні швидкоплинних нестаціонарних процесів руйнування, за відсутності апаратного зв’язку відеокамери з випробувальною машиною виникає проблема встановлення значень, які мали параметри навантаження зразка у моменти фіксації відеокадрів профілю тріщини. Для вирішення цієї проблеми розроблено й перевірено відповідну методику.; Digital videography, which makes it possible to accomplish direct measurements of geometric parameters of the crack profile in real time, finds wide use in experimental fracture mechanics. Practical implementation of videography in conducting experiments frequently faced difficulties due to the lack of synchronization between the processes of recording of the specimen loading parameters and videography. To solve this problem, a procedure for synchronization between the recording of the specimen loading parameters with an extending crack and videography of the crack profile using the testing machine controller together with digital CMOS-videocamera has been developed and approved. For mutual compliance of the loading and videography processes it is required to use some process, which is simultaneously recorded by means of controller and videocamera, as a binding element. For two registration systems this process occurs at initial instants of time (t0)mach and (t0)video. For any video frame at the instant time tvideo time interval since the beginning of videography is determined as Δt = tvideo – (t0)video. The loading parameters at this instant time is determined as tmach = (t0)mach + Δt. The instant of turn-off time for laser marker governed by digital controller output is used as such process. Thin-sheet metallic specimens have been tested for verification of synchronization. Measurements of the crack length are concurrently performed using the procedures of digital optical macrovideography and digital microvideography. The results of measurements of the crack length in accordance with both procedures are in a good agreement with each other. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5882 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5881 Назва: Пошкоджуваність та опір руйнуванню кромок елементів з крихких та квазікрихких матеріалів Автори: Rodichev, Y. Короткий огляд (реферат): Розроблено технічний підхід для оцінювання опору руйнуванню та пошкоджуваності крайових зон елементів конструкцій з крихких та квазікрихких матеріалів, який дозволяє уникнути недоліки, що виникають при застосуванні гострого індентора й отримати можливість визначити безперервні та дискретні характеристики опору самої кромки. Спосіб тестування полягав в скануванні кромки при переміщенні навантажувального елемента з циліндричною поверхнею вздовж грані пластини. Як параметри пошкоджуваності використовують величини максимальних та середніх відколів по передній та торцевій поверхні та їх співвідношення, площу відколів. Як показники локального опору руйнуванню кромки використовується відношення навантаження до розмірів відколів. Визначено особливості механічної поведінки гострої кромки скла при локальному дискретному навантаженні та при безперервному скануванні. Для скла встановлено два механізми локального руйнування: сколювання з переважним впливом механізму відриву та викришування і роздрібнення фрагментів кромки з переважним впливом механізмів розсіяного руйнування. Виконано експериментальну оцінку характеру і ступеню пошкоджень та опору локальному руйнуванню твердосплавної різальної пластини у вихідному стані та із зносостійким PVD – покриттям TiAlN. Показано, що безперервне скануванняі дозволяє оцінити закономірності поведінки краю елементів при локальному навантаженні з урахуванням рівня та характеру дефектності.; Technical approach for evaluation of the fracture resistance and damageability of edge areas for structural elements made of brittle and quasibrittle materials, which avoids drawbacks arising from the use of sharp indenter and enables to determine continuous and discrete characteristics of the edge resistance is developed. To implement the test of the parts edge a special arrangement is developed. The testing method is that a loading element with cylindrical surface is moving along the edge of the specimen and scanning one. As the load element carbide or polycrystalline superhard material plate is suggested. The test subjects were edges of flat glass plates and cemented carbide cutting tool. As the parameters of damageability maximum and mean sizes of chips on the front surface and the flank one and their ratio, as well as square of chips are used. As the indicator of local resistance to fracture of edges the ratio of load to the size of chips is proposed. The features of mechanical behavior of acute glass edge at a local discrete load and in continuous scanning are determined. Two mechanisms for local fracture of glass: chipping with the predominant influence of the breaking-off mechanism and microchipping and crushing of edge fragments with the predominant influence of mechanisms of scattered fracture were detected. The experimental evaluation of the nature and degree of damage and fracture resistance for cemented carbide cutting tool in its original condition and with wear-resistant PVD - coating TiAlN is obtained. It is shown that the application of brittle wear-resistant coating reduces cutting edge fracture under the local loading. The mechanisms of edge fracture of brittle and quasibrittle materials are revealed. It is proved that the ratio of mean sizes of chips on the front surface and the flank one as well as the indicator of local resistance to fracture of edges characterize brittleness of the material under the local loading. It is shown that the results of continuous scanning allow estimating the behaviour of elements’ edge under the local loading with the considering of level and nature of defects. Complex of characteristics obtained by the proposed method can be used to improve the load carrying capacity of brittle and quasibrittle elements by improving design solutions, edge technology and surface modification of materials. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5881 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5880 Назва: Контактна задача для штампа складної конфігурації та попередньо напруженого півпростору Автори: Габрусєв, Григорій Валерійович; Шелестовський, Борис Григорович; Panchuk, O.; Habrusiev, H.; Shelestovskiy, B. Короткий огляд (реферат): Наведено розв’язок осесиметричної контактної задачі про тиск штампа складної конфігурації на пружний ізотропний півпростір з урахуванням попередніх напружень. Побудовано функції розподілу контактних напружень для граничної площини. Проаналізовано вплив конфігурації штампа на розподіл контактних напружень.; Determination of contact stresses and deformations in the interaction of rigid and elastic bodies stamps with existing permanent deformations is one of the most actual tasks of modern construction and engineering. As it is known [2], residual deformation is almost always available in the structural elements and machine parts. The nature of their appearance can be very different: irreversible deformation (plasticity, creep), structural changes in the material, changes of the aggregate state in some areas, mechanical, chemical and technological processes, etc. Resultant stress can cause fracture and accelerate some phase transitions, corrosion in particular. To improve the accuracy of calculations the residual must be takeninto account, which directly affect the state of bodies. Taking into account all the factors that affect the interaction of the body is one of the key problems to determine the stability, reliability and other characteristics. Therefore, consideration of residual stress in the study of contact interaction of elastic bodies is an important task. Research problems investigations of the contact interaction of the preliminary stressed bodies in our country and abroad had appeared in the sufficient quantity only by the end of the last century. First of all it is due to the fact that the linear elasticity theory does not consider the residual stresses in bodies. In general, strict proper statement of such problems requires the use of system of the nonlinear elasticity theory, however, for the sufficiently large values of the initial stresses its linearized version can be referred to. In the article the solution of axisymmetric contact problem of pressure a punch of complex shape for an elastic isotropic half-space, taking into account preliminary stresses is described. Besides distribution function of contact stresses and displacements for the plane boundary of semi-space was created. Influence of residual stress on the distribution of contact stresses under the punch was investigated. With basic relations of the linearized elasticity theory, the problem is treated as the construction of the solution of the double integral equations. The authors have developed a method of approximate solutions of this type. The main idea of this method is to represent the unknown distribution function of the contact stresses in the form of the Fourier series with unknown coefficients and to construct a system of the linear equations for finding them. To demonstrate the proposed methods the numerical example of the construction of the contact stresses distribution function is presented in the paper. Besides, the residual deformation field characteristics effect on the amount and nature of the contact stresses under punch has been analyzed. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5880 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5879 Назва: Експериментальна методика дослідження особливостей розповсюдження та зупинки тріщини в дискових зразках при термошоці Автори: Кондряков, Євген Олександрович; Харченко, Валерій Володимирович; Жмака, Віктор Михайлович; Кондратенко, І. С.; Мішкін, А. М.; Філатов, Володимир Едуардович; Panasenko, O. V.; Kondryakov, E. A.; Kharchenko, V. V.; Jmaka, V. N.; Kondratenko, I. S.; Mishkin, A. N.; Filatov, V. E. Короткий огляд (реферат): Розроблено експериментальну методику дослідження особливостей розповсюдження та зупинки тріщини у дискових зразках в умовах термошоку. Проведено випробування та отримано дані про зміну температури на поверхні дискових зразків зі сталі 45 та 15Х2НМФА. За допомогою спеціальних розривних датчиків отримані залежності швидкості розповсюдження тріщини від часу.; Searching of an additional durability reserves for guarantee of structural component integrity is one of the most important task of the present science. Investigations of crack propagation and arrest under thermal shock conditions are very important for service possibility justification of reactor plants during a planned lifetime. There were only few experimental investigations of crack propagation and arrest under thermal shock in the world. Thus crack propagation under thermal shock needs to be examined more. Present work describes an exprerimental method of the disk-shape specimen testing under thermal shock conditions. Disk-shape specimen testings are relatively cheap and simple than testings of full-scale specimens and allow to obtain more specific information about crack propagation and arrest features under thermal shock. The method of a crack propagation registration using disruptive gauges was developed and approved. Experimental study of crack propagation consists of the next steps: preparing of specimen, attachment of thermocouples on the specimen surface, gluing of disruptive gauges near crack front, connection of recording system, cooling while -210°C was reached, fast heating of an inner surface of the specimen to 900°C. The influence of a temperature gradient on crack propagation in disc-shape specimens was investigated. A temperature gradient under thermal shock was controlled with thermocouples on three different areas of the specimen surface (inner, outer and cetral section of the work surface). Maximal temperature gradient between two different points of specimen surface during crack propagation was near 200°C. The high-speed recording system was used to obtain crack propagation data with time resolution 0,05 microsecond. Also using of disruptive gauges allow to obtain information about crack propagation and arrest features such as place and time moment of crack initiation, place and time moment of crack arrest, instantaneous velocity of crack propagation in each moment of time. Curves of a crack propagation velocity versus time were obtained. The velocity curve is nonmonotonic function that has a significant peak at the beginning of the crack propagation with consequent decreasing of velocity value. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5879 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5878 Назва: Термомеханічний критерій утворення частинки зношування для просторового напруженого стану Автори: Пир’єв, Сергій Юрійович; Sulym, G.; Pyr'yev, S. Короткий огляд (реферат): Стисло проаналізовано існуючу класифікацію частинок зношування, які формуються під час руйнування металевих сплавів в умовах тертя. Виявлено, що деякі з них можна ототожнити зі структурними елементами приповерхневого шару. У зв’язку з цим запропоновано двоточковий термомеханічний критерій утворення частинок зношування для тривимірного напруженого стану в приповерхневому шарі трибологічної системи. Використовуючи цей критерій, виявлено тісний зв’язок між мікроструктурою сплаву, розмірами частинок зношування й шорсткістю поверхневого шару контртіла. Для прикладу, побудовано карту термомеханічного зношування для сталі ШХ15.; The model of friction and wear surfaces is constructed based on theory of mechanical frictional interaction. The state of stress and kind of the surface layers fracture is analyzed. Longevity of mobile connections is estimated and critical conditions that lead to disruption of its normal function are defined. The ways to control friction and wear are discussed. The destruction of metal alloys in terms of friction accompanied by the separation of fine particles of a material called wear particles that are the parts of the metal matrix material. The current classification of the wear particles formed during the destruction of metal under the friction is briefly analysed. It is found that some of them can be identified as the structural elements of the surface layer. Thus, the two-point thermomechanical criteria of the appearance of wear particles for three-dimensional stress state in the surface layer of the tribological system is proposed. Thermomechanical wear criterion is based on the assumption that wear of the contact surfaces under mechanical and thermal load (frictional load) may occur due to the transition of the material at two points of the surface layer in the plastic state. Considered that the yield strength depends on the temperature. The distributions of the temperature and stresses in a half-space, caused by the temperature and normal pressure in the contact area, that moves with a constant speed, are used as input. Using this criteria, a close relationship between the microstructure of the alloy, size of wear particle and roughness of the surface layer counter-body is found. The size of the grain surface, under and above which under certain conditions material can pass in plastic state, may be defined from the size of contact spot (space of load of surface), which is formed from a single sliding frictional contact with a solid half-space inequalities can specify. Thus, there is the correlation between the size of a grain surface layer and the size of contact spot. For example, a map for the thermomechanical wear of the steel ShH15 is built.Comparison of critical load values in the case of one- and two-point criteria is done. The difference between the proposed criteria of wear and proposed previously by the authors one point criterion is that the critical stress is reached not only in some point in the friction surface, but in nearest to this point under the surface (such as grain size range). Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5878 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5877 Назва: Моделювання росту втомної тріщини після перевантажень розтягуванням-стиском в алюмінієвому сплаві Д16Т Автори: Пиндус, Юрій Іванович; Фостик, Василь Богданович; Пиндус, Тетяна Борисівна; Yasniy, P.; Pyndus, Y.; Fostyk, V.; Pyndus, T. Короткий огляд (реферат): Проведено експериментальні дослідження й встановлено основні закономірності росту втомних тріщин (РВТ) за умов одноразового перевантаження та комплексного перевантаження розтягуванням-стиском у сплаві Д16Т. Отримано функціональну залежність для оцінювання мінімальної швидкості РВТ після перевантаження розтягуванням та розтягуванням-стиском. Запропоновано модель РВТ для умов комплексного перевантаження розтягуванням-стиском й отримано задовільне узгодження експериментальних і розрахункових даних РВТ в сплаві Д16Т.; Experimental investigations have been carried out and the main regularities of the fatigue crack growth (FCG) have been determined under single overload and complex overload – underload in the alloy D16T. It was found that the FCG stabilization area length after complex overload – underload is approximately equal to that after single tension overload of the same amplitude. It is caused by the fact, that on the crack edges plastic shrinkages are formed after tension overload, which decrease the crack opening range even after plastic area cracking. As a result, the crack growth rate after reaching the calculated plastic area did not exceed completely the value of the FCG rate under stable load amplitude sufficient increase of the minimum FCG rate was determined, when the stress overload force was increased under the stable tension overload factor, load cycle asymmetry and constant amplitude loading. To predict the minimum FCG rate after overload – underload the Paris equation factor CVmin which changes depending on the overload – underload factors, was used. Functional relationship of the underload factor effect on the minimum FCG rate after preliminary tension overload has been obtained, which is based on finding the factor CVmin. This equation is the basis of the known prediction model of the FCG rate after single tension overload in the case of the overload – underload. The proposed equation allows to predict the minimal FCG rate at various stress ratios and taking into account the change of overload-underload factor. This relationship includes Walker equation and requires only one parametric coefficient to be determined and simple for engineering usage. The proposed modified FCG model after overload – underload satisfies the description of the FCG experimental data in the alloy D16T. The FCG model in question does not take into account initial acceleration of the fatigue crack growth, which is not durable and does not affect sufficiently the FCG rate after the complex overload. Tue, 24 Mar 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5877 2015-03-24T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5858 Назва: Розрахунок температури запалювання композиційних матеріалів при високотемпературному синтезі Автори: Onyshchuk, O. Короткий огляд (реферат): Розраховано температури запалювання композиційного матеріалу TiFe-20C-2B при високотемпературному процесі. Для цього аналітично розв’язано крайову задачу непрямим методом (методом Лапласа) для циліндричної заготовки. Наведено результати змодельованого температурного інтервалу всього високотемпературного процесу й температури запалювання. Отримані графічні результати розподілу діапазону температур запалювання та максимальної температури високотемпературного синтезу підтверджують математичні обчислення методом Лапласа. Для детального аналізу температури початку горіння та максимальної температури високотемпературного синтезу циліндричних заготовок використано процедури числового моделювання Steaty-State Thermal, метод скінченних елементів у програмному забезпеченні ANSYS. Застосування чисельних та аналітичних методів надає можливість комплексно проаналізувати теплотехнічні, фізико-хімічні процеси в циліндричній заготовці після високотемпературного синтезу.; Energy saving technology of the high-temperature synthesis is one of the competitive processes of modern production. The high-temperature synthesis is the kind of combustion, which produced valuable solids by moving wave chemical reaction in a mixture of reagents to form a solid end products. The high temperature process is characterized by the absence of external energy, simple process, using powders obtained after utilization. Analysis of the papers dealing with the properties of the composite materials showed, that materials such as titanium, carbon, iron, boron received the most industrial applications for use in high temperature regimes. In the article we calculated the ignition temperature of the composite material TiFe-20C-2B, which was received under the high temperature synthesis. Analytically we solved boundary value problem according to the indirect method (Laplace method) for the cylindrical blank of the composite material. We modeled heat process in the combustion stage for schematic model of the movement of the flame with speed u in cylindrical blank. We got the ignition temperature (161°C = 434,5K) of the high-temperature process for the composite material TiFe-20C-2B. This resut is the basis for further research to determine the maximum temperature. In the article we presented the results of the simulated temperature range of all high-temperature processes, as well as the distribution of temperature range plugs for the composite material TiFe-20C-2B using software ANSYS. Graphic results distribution range of the ignition temperature and maximum temperature of the high-temperature synthesis confirmed mathematical calculations by Laplace (or indirect method). We used numerical modeling procedures Steaty-State Thermal, finite element method in software package ANSYS for a detailed analysis of the temperature of the start combustion and maximum temperature of the high-temperature synthesis of the cylindrical blank and thin bushings. The resulting solution of the Laplace transform method and an alternative solution using software package ANSYS makes it possible to compare the convergence of computing. The use of numerical and analytical methods enables to complex analyze thermal, physical and chemical processes in a cylindrical detail of the composite material, which we received during the high-temperature synthesis. Tue, 23 Jun 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5858 2015-06-23T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5857 Назва: Удосконалений метод кластеризації станів комп’ютерної техніки K-MEANS Автори: Петришин, С.; Savchuk, T.; Petrishyn, S. Короткий огляд (реферат): Робота присвячена удосконаленню методу кластеризації станів комп’ютерної техніки K-MEANS з метою підвищення якості розбиття множини таких станів. При досліджені відомих модифікацій означеного методу щодо можливості їх застосування при аналізі станів комп’ютерної техніки було виявлено недостатню точність віднесення такого стану до певного кластеру через випадковий вибір їх початкових центрів. Виявлений недолік було усунуто шляхом визначення початкових центрів кластерів на основі значень потенціалів, а також, виділення в окремий таксон станів, які могли бути помилково віднесені до кластера за рахунок допустимих відхилень значень параметрів та характеристик таких станів, що дозволило підвищити якість розбиття множини станів комп’ютерної техніки в середньому на 7%.; The work is dedicated to improving the method of clustering classes of computer equipment K-MEANS to improve the quality partition of such states. The object of research is the process of clustering state of computer equipment. Subject of research – methods of cluster analysis states of computer equipment. Relevance of these studies is conditioned by the rapid scientific and technical progress, in which significantly increased the number of computer equipment, which is used in various fields, and therefore increases the likelihood of situations specific to this equipment, given the diversity of functions that it performs. Thus, depending on the state of computer equipment taken various administrative decisions regarding its further functioning. So important is the development or improvement of methods of cluster analysis state of computer equipment that will determine the decision on its further functioning. In the analysis of decomposition of objects that can be used for solving the problem of clustering state of computer equipment, it was determined that such methods must be clear, non-hierarchical and scalable, expressed by characteristics inherent in the clustering method K-MEANS. When tested method known modifications appointed on the possibility of their use in the analysis of the state of computer equipment was found insufficient accuracy of classification of this state to a cluster through a random selection of initial centers. Identified deficiencies have been corrected by determining the initial cluster centers based on the values of potentials, as well as the allocation of a separate cluster of conditions that could be mistakenly attributed to the cluster due to tolerances values of parameters and characteristics of these states, thus improving the quality of the partition of the states of computer equipment an average of 7%. Tue, 23 Jun 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5857 2015-06-23T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5856 Назва: Оптимізація розміщення приладів освітлення спортивних майданчиків Автори: Mushak, A. Короткий огляд (реферат): Запропоновано алгоритм оптимізації розміщення освітлювальних приладів для спортивних майданчиків, що грунтується на комп’ютерному аналізі матриць освітлення майданчика. В основу аналізу покладено утворення матриць освітленості для всіх можливих точок установки та наведення прожекторів кількох типів з урахуванням вимог стандартів, засліплюючої дії, рівномірності освітлення та режимів роботи спортивної споруди. Основною особливістю алгоритму є утворення сумарної матриці освітленості майданчика як суми матриць послідовного наближення до оптимального результату на основі аналізу мінімального та максимального рівнів освітленості сумарної матриці та кожної наступної, що додається. На основі вказаного алгоритму розроблено програмне забезпечення мовою Паскаль у середовищі Delphi та наведено приклад розрахунку освітленості симетричної 4-вежевої системи.; Requirements to the sports ground illumination have been analyzed. As the result of the analysis of the latest publications dealing with the optimization of the illumination-technological parameters of the sports grounds illumination it was found, that this problem has not been investigated enough. Generally the optimization of the light source luminous flux has been studied as well as taking into consideration the light reflection and its scattering on the general illumination of the object. There are publications, which deal with the application of the parallel computation methods for rapid calculation of illumination according to the known layout of the outdoor facilities distribution. But the papers devoted to calculation of the optimal floodlights location, taking into account different additional requirements, in fact are not available. The optimization algorithm of the sports grounds illuminating devices distribution, which is based on the computer analysis of the illumination matrix of the sports ground by a single floodlight, has been proposed. The amount of computer memory needed to store all matrixes describing the sports ground illumination by one floodlight. The basis of analysis is the creation of illumination matrix for all possible places of distribution (on the towers and stadium roofs) and several types floodlights direction, taking into account standard requirements dazzling, uniform illumination and the sports grounds functioning regime. Precautions as to the elimination from the matrix calculation the disadvantageous parameters floodlight are presented. The main characteristic of the algorithm is the creation of the total matrix of the sports ground illumination as the sum of matrixes successive approximation to the optimal result, basing on the analysis of minimum and maximum level of illumination of the total matrix and every followed, which is added. After computer optimization the maximum, minimum and average levels of the sports grounds illumination are determined and compared with those acceptable parameters. Additional condition of optimization is, as a rule, providing of the sports ground shadowless illumination, which is guaranted by the location of the floodlights distribution along its path. The optimization process can be similar to other floodlight types and their distribution places. Basing on the mentioned algorithm the Pascal software in Delphi has been developed and the example of calculation of the symmetric four-tower system with main results of software icons has been presented. Tue, 23 Jun 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5856 2015-06-23T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5855 Назва: Електромагнітна сумісність енергоощадних джерел світла Автори: Осадца, Ярослав Михайлович; Липовецький, Микола Миколайович; Kostyk, L.; Osadtsa, Y.; Lypovetskiy, M. Короткий огляд (реферат): Для дослідження електромагнітної сумісності енергоощадних джерел світла розроблено установку з використанням цифрового осцилографа та персонального комп’ютера, що дозволило вимірювати та обробляти споживані струми та напруги. На основі отриманих даних розраховано амплітуди гармонійних складових споживаного струму. Проведено порівняння амплітуд гармонійних складових струму з нормативними значеннями. Базуючись на проведених вимірюваннях, розраховано параметри електромагнітної сумісності досліджуваних джерел світла. Встановлено, що частка світлових приладів, у яких використовуються коректори коефіцієнта потужності, становить лише 27%, причому третина із них – з активним коректором. На основі порівняльного аналізу отриманих параметрів електромагнітної сумісності з нормативними встановлено, що близько 86% продукції, представленої на ринку України, не відповідає вимогам державного та міжнародного стандартів.; Taking into account the requirements of energy saving the most of lighting equipment is modernized taking advantage of contemporary energy-efficient light sources such as compact fluorescent and LED lamps. Due to the nonlinearity of their current-voltage characteristics it is necessary to research the energy efficiency of the light sources and the impact on network quality parameters, such as shape factor and harmonic coefficient. The analysis of scientific publications had revealed that at present not enough attention is given to this problem. Ignoring of power schemes features of such light sources leads to a significant reduction of lighting installations energy efficiency by emission of higher harmonic components into the electrical network. For research of electromagnetic compatibility of energy efficient light sources the installation which consists of a digital oscilloscope and a personal computer is developed. It makes possible to measure and process the consumed currents and voltages. Based on the obtained experimental data the amplitude of harmonic components of current for energy-saving light sources that are most widely represented in Ukrainian market had been calculated. A comparison of the harmonic components amplitudes of the current consumption with standard values had been done. Based on carried out measurements the parameters of electromagnetic compatibility for compact fluorescent lamps and light devices with semiconductor light sources had been calculated. It was established, that the proportion of lighting devices that are using the power schemes with power factor correction is only 27%, and third part of them – with the active corrector. Based on comparative analysis of the obtained parameters of electromagnetic compatibility with normative parameters it was determined, that about 86% of products, that are represented on Ukrainian market, does not meet the requirements of standards ДСТУ IEC 61000-3-2:2004 and EN 61000-3-2: 2006 for 64% of the investigated devices the amplitude values of all harmonic components exceeding the normative values. Devices with the active corrector of power factor meet the standard, but their share in the lighting market is small (about 9%) because of their high cost. Tue, 23 Jun 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5855 2015-06-23T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5854 Назва: Аналіз коливальних контурів резонансного інвертора в режимі джерела потужності Автори: Lupenko, A. Короткий огляд (реферат): Проведено порівняльний аналіз трьох основних послідовно-паралельних коливальних контурів резонансного інвертора в режимі джерела потужності: 1) контур, в якому навантаження під’єднано паралельно до першого конденсатора через другий конденсатор; 2) контур, в якому навантаження під’єднано паралельно до першого конденсатора, а через другий конденсатор – до дроселя контура; 3) контур, який за топологією відповідає першому або другому із вказаних вище контурів, але другий конденсатор якого, як роздільний, має безмежну ємність. Встановлено залежності похибки підтримання потужності від діапазону опору навантаження. Показано, що контури мають однакову здатність щодо параметричного підтримання потужності, але кращим серед розглянутих контурів є перший контур, який забезпечує найвищий коефіцієнт корисної дії. Запропоновано методику розрахунку параметрів контурів на мінімальну похибку підтримання потужності при заданому діапазоні зміни опору навантаження.; The problems of power maintenance in variable load by means of voltage resonant inverters with various serial-parallel resonant tanks by the way of corresponding selection of its parameters is considered. A comparative analysis of three basic series-parallel oscillatory tanks of resonant inverter is accomplished. The inverter load is connected in parallel to the capacitance section of oscillatory tank and in series with inductance to half-bridge switching section. These resonant tanks are the next: 1) the tank with load connected in parallel to the first capacitor through the second capacitor;2) the tank with load connected in parallel to the first capacitor directly and through the second capacitor to the tank inductance; 3) the tank which topology corresponds to both above appointed tanks but differs from them by infinity capacitance of second capacitor. Analysis consists in establishing of analytical expressions which describe the connections between minimum and maximum power in variable load and corresponding values of oscillatory tank quality factor. On the basis of these expressions the equations for power relative deviations and parameters of resonant inverter are obtained. The dependency of power maintenance error vs. load resistance range is established. It is appointed that in case of equality of power for minimum and maximum loads, the maximum power deviation from given power in load range will reach its minimum value. It is showed that all considered tanks have practically equal possibilities in power maintenance but the first tank has highest efficiency and it is a best choice among these tanks. For all tanks the next assertion is established: the square of the quality factor which corresponds to the maximum load power level is equal to the multiplication of two quality factors which correspond to some less load power level. To ensure a small switching loss in resonant inverter, the parameters of oscillatory tanks are calculated taking into account the zero-voltage switching condition. Therefore the inverter resonant frequency which reaches its maximum value at maximum load resistance mustn’t exceeds the inverter switching frequency. The design sequence for calculation of each oscillatory tank parameters is proposed. This design sequence is based on a numerical solution of two equations set relative to tank parameters and parameter of inverter dc voltage. Calculated inductance, first and second capacitances, dc voltage of the inverter and its switching frequency ensure minimum value of maximum power deviation in given load resistance range. Calculated dependence of maximum deviation of relative power as a function of ratio of a maximum load resistance to its minimum value and the dependence of load power vs. load resistance verify the obtained results. It is shown that resonant inverter designed as open loop circuit is able to achieve the power deviations about of 6% of its nominal value for a double change in load resistance. Tue, 23 Jun 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5854 2015-06-23T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5853 Назва: Підвищення точності вимірювання нахилу опорно-поворотної платформи антенної системи за допомогою mems акселерометра Автори: Мальований, П. І.; Паламар, Ярослав Михайлович; Palamar, M.; Malovany, P.; Palamar, Y. Короткий огляд (реферат): Досліджено похибки, що виникають внаслідок поперечного нахилу площини корпусу сенсора кута на основі MEMS інклінометра. Наведено результати дослідження, отримані при вимірюваннях кутів опорно-поворотної платформи антени, запропоновано метод підвищення точності на основі використання трьохосьового MEMS акселерометра та процедури калібрування сенсора перед початком роботи.; Summary The article is devoted to the research of errors arising from the influence of non-linear characteristics of MEMS gyroscopes, which appear at high angles deviation plane of the crystal sensor from horizontal surface, and also from the influence of cross slope plane casing MEMS inclinometer which is based on gyroscopic sensor. The research for the purpose of estimation possibility of using such sensors for precision control tasks in controlling antenna system based on support-rotary platform with paralel kinematic links and octahedral composition Hexapod type and other targeting systems have been performed. The automated laboratory stand for research of MEMS gyroscope parameters which allows to compare results of measurements and data of pecision optoelectronic angle sensor in range ±90° with presence of transverse slope influence has been developed. The results of experimental research, which shows main sources of MEMS inclinometer errors with their numerical estimation, are presented. The method of increasing the accuracy of the angular position determination by means of using three-axis MEMS accelerometer is proposed and sensor calibration procedure before commencement of operation is considered. The importance of the method based on considering information received from two other mutually-perpendicular coordinate axes to compensate the negative influence of cross slope on the main axis by creating cross interactions correcting matrix has been analysed. Due to angle calculation using 12 calibrated parameters the errors were decreased owing to crystal cross slope influence and MEMS sensor non-linearity conversation with slope angles above 45 degrees. The using of the method has practical value in the tasks of designing precision antenna complex control systems with new the Hexapod type support-rotary platforms, in robotics and many other technical targeting systems. The method allows to increase the accuracy, reliability and to reduce the cost of such systems. Tue, 23 Jun 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5853 2015-06-23T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5852 Назва: Уніфікація дослідження напружено-деформованого стану несучих конструктивних систем Автори: Сташків, Микола Ярославович; Довбуш, Тарас Анатолійович; Popovych, P.; Stashkiv, M.; Dovbush, T. Короткий огляд (реферат): Визначено комплексне розподілення характерних зовнішніх навантажень елементів конструктивних систем, на основі чого проведено моделювання НДС металоконструкції розкидача добрив. Складено універсальний алгоритм запису адитивних функцій згинальних і крутних моментів, а також потенціальної енергії деформацій з урахуванням шуканих величин зовнішніх опорних реакцій та внутрішніх силових факторів. На прикладі несучої металоконструкції розкидача твердих добрив ПРТ-10 проведено аналітичні дослідження з обґрунтуванням вірогідних випадків розподілу зовнішніх навантажень за периметром рами досліджуваної машини. Порівнянням отриманих результатів зі встановленими експериментальним шляхом кількісними і якісними характеристиками НДС тримкої металоконструкції машини для внесення добрив доведено ефективність застосування запропонованих підходів і моделей при розрахунках несучих рамних металоконструкцій з довільним заданим розподілом зовнішньої навантаженості.; Development of analytical methods for calculating complex structural systems, statically-indeterminated relatively the external support and internal force factors simultaneously require further development. In most cases, external loads acting on structural elements is variable, so the detailed calculations of the stress-strain state of this factor should be taken into account. In this work the aim is to simplify the solution of statically-defined structural systems while building available generic functions taking into account the variable external loading. The calculation results are compared with the results obtained using PPP Lira 9.2. The solution of this problem on PC using software packages (PPP) in, which calculation models are constructed by the finite element method (FEM) is complicated, and complexity of the task being an external AC load, which results in approximate definition of internal power factors. The general case of external load distribution on the structural elements of the system has been analysed. The multipurpose algorithm for recording functions of bending, torque and potential energy of deformation has been list. The entry function points are unknown values of both external support reactions and internal power factors. For example, the specific design of solid fertilizer spreader PRT-10 will conduct analytical (and experimental) studies for probable cases the distribution of external load on the trailer body. For similar cases the frame was calculated using PPP Lear-9.2. Analysis of the results testified the effectiveness of the frame structures calculation MMPED with any external load distribution on the spreader body. Tue, 23 Jun 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5852 2015-06-23T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5851 Назва: Моделювання оптичних характеристик структур епоксикомпозитів параметрами операторних перетворень Автори: Стухляк, Данило Петрович; Каплун, Андрій Володимирович; Dobrotvor, I.; Stuhlyak, D.; Kaplun, A. Короткий огляд (реферат): Розглянуто науково-практичну проблему створення композитних матеріалів і покриттів на їх основі з підвищеними експлуатаційними характеристиками шляхом дослідження структур зон міжфазної взаємодії в процесі тверднення епоксикомпозитів. Встановлено закономірності кінетики формування зовнішніх поверхневих шарів як прояву таких зон залежно від умісту, дисперсності й фізико-хімічної природи введеного у зв’язувач наповнювача та видано рекомендації щодо прогнозованого регулювання властивостями cформованих матеріалів. Обгрутовано вплив структурних характеристик і геометричних параметрів зовнішніх поверхневих шарів у матриці навколо частинок наповнювача на фізико-механічні характеристики композитного матеріалу.; The theoretical and practical problem of composite materials and coatings creating with improved performance by studying the band structure of the interphase interactions during the curing epoxycomposites was considered. There were established the regularities of formation cinetics of the outer surface layers, as a manifestation of such zones. They depend on the content, dispersion and physico- chemical nature of the introduction in the filler and the type of recommendations for management of the predicted properties of generated materials. There was investigated and substantiated the influence of structural characteristics and geometric parameters of the outer surface layers of the matrix around the filler particles and fibers on the dynamics of physical and mechanical char-acteristics of cross-linking of the composite material. A mathematical model of resource in the process of curing epoxycomposites based was builed on the methodology defined boundaries and visualization of spatial clusters of external potentials of the surface layers of dispersed filler. It made the possibility to assess the characteristics of the main stages of the dynamics around dispersed particles microstructures in the volume of the filler matrix composite. It has been hypothesized about the decisive influence of the areas geometric parameters of interfacial interaction on changes in physical and mechanical properties of the filled epoxy composites was . This approach is based on well-developed views, including academician Lipatov Y. S., influence of the solid surface on the kinetics of the formation, morphology, intra - and intermolecular bonds, on the topology of the nets, etc. and, in the end, on the final properties of the polymer matrix. The results of these studies will be used in the development of technology of formation materials and coatings based on them. Tue, 23 Jun 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5851 2015-06-23T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5850 Назва: Вплив термічної обробки у середовищі водню на магнітострикцію залізо-кобальтового сплаву Автори: Zamora, Y. Короткий огляд (реферат): Запропоновано спосіб поліпшення магнітострикції сплаву К50Ф2, у якому для збільшення об’ємного вмісту впорядкованої фази FeCo термообробку проводили у водні тиском 0,1 МПа. Це дозволило знизити на 150 К температуру обробки (від 1153 до 1003 К) і скоротити її тривалість з 5 до 4 год., враховуючи час дегазації. На основі проведених експериментальних досліджень показано, що застосування водню, як технологічного середовища в процесі подрібнення та хіміко-термічної обробки постійних магнітів дозволяє збільшити величину константи магнітострикції.; Magnetic properties of materials are divided into two groups – the dependent and independent on the material structure. Magnetostriction is a characteristic that depends on both of these factors and can be both in ferromagnetic and antiferromagnetic metals. Magnetic materials can have both positive and negative magnetostriction. The magnetostriction constant describes the ability of magnetic materials to change their size while imposing a magnetic field or while exceeding the critical temperature of the magnetic transformation (Curie point). The research of the influence of temperature and time of the thermal treatment in a hydrogen environment on the magnetostriction constant of iron-cobalt alloy has been conducted. Dissolved hydrogen increases critical temperature of α-β transformation in cobalt and promotes selfdiffusision of the Co structure. The method of improving magnetostriction of alloy K50F2, in which the thermal treatment in the hydrogen was made with pressure 0,1 MPa to increase the volume content of the ordered phase FeCo has been proposed. It allows to drop the temperature of treatment to 150 K (from 1153 K to 1003 K) and reduce its duration from 5 to 4 hours taking into consideration the time of decontamination. The temperature and time intervals of forming hydride phases in vanadium, by which it is alloyed to improve plasticity to prevent the hydrogen imbrittleness under cooling, have been found. On the basis of carried out experimental researches there has been shown that the use of hydrogen as a technological environment during fragmentation and chemial-thermal processing treatment of magnet allows to increase the value of magnetostriction constant. Tue, 23 Jun 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5850 2015-06-23T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5849 Назва: Вплив технології силікоборування керамічних матеріалів на властивості захисних покриттів Автори: Бочар, Ігор Йосипович; Kovbashyn, V.; Bochar, I. Короткий огляд (реферат): Досліджено процес послідовного насичення реакційноспеченої кераміки на основі карбіду кремнію і дисиліциду молібдену та властивості захисного шару. Встановлено, що дифузійне насичення кремнієм і бором забезпечує повне відновлення диоксиду кремнію та отримання захисного покриття на поверхні матеріалу. Дослідження властивостей жаростійкого покриття показало, що гексаборид кремнію підвищує в 2–4 рази стабільність кераміки під час високотемпературного відпалу і призупиняє небажані дифузійні процеси на межі розподілу покриття – основа та покриття – середовище.; The process of successive saturation of the carbide silicon and disilicide molybdenum reaction-sintered ceramics and properties of protective covering have been investigated. Silicon and boron diffusion saturation was found to provide complete recovery of dioxide silicon and obtaining the protective covering on the material surface. It was found that the silicon saturation can reduce more than twice the content of harmful admixtures in ceramics, silicon dioxide in particular. The saturation of carbide silicon and disilicide molybdenum by silicon reduces the content of harmful admixtures and thereby improves their properties. The main disadvantage of the silicon carbide and disilicide molybdenum products is their low resistance to high temperature oxidization. The method of combination of harmful admixtures under high-temperature treatment and chemical reactions was investigated. The process of carbide silicon and disilicide molybdenum saturation by the non-metallic materials has testified the heaters technological parameters to be improved. The investigation of the heat-resistant covering properties testified, that the hexaboride silicon increases in 2-4 times the ceramics stability under high-temperature sintering and retards undesirable diffusion processes on the covering distribution edge - basis and covering – environment. Carried out investigations make possible to conclude that creation of the protective covering on the surface of the reaction – sintered ceramics materials retards undesirable diffusion process, which occur on the edge basis – silicon-borid covering, and to increase the operating life of the protective layer. Carbide silicon and disilicide molybdenum silicon-boride covering provides complete recovery of the dioxide silicon and creation of the sufficient thickness hexaboride silicon heat-resistant layer on the material surface. The hexaboride silicon layer improves in 2 times the ceramics stability under vacuum annealing and in 4 times in the inert environment, the argon in particular. Creation of the triple phase on the edge covering – environment under siliconborating increases the heat-resistance covering stability and retards the undesirable processes, which occur on the edge hexaboride silicon-ceramics. Tue, 23 Jun 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5849 2015-06-23T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5848 Назва: Cтруктура і корозійна стійкість композиційних матеріалів Сu-Mo-Zr-Y, отриманих методом електронно-променевого випаровування-конденсації Автори: Чорновол, Вікторія Олександрівна; Старостіна, Олександра В’ячеславівна; Куліченко, Вадим Анталолійович; Grechanyuk, V.; Chornovol, V.; Starostina, O.; Kulichenko, V. Короткий огляд (реферат): Досліджено структуру конденсатів Cu-Mo-Zr-Y, отриманих методом електронно-променевого випаровування-конденсації і встановлено, що структура конденсатів залежить від їх хімічного складу. При вмісті тугоплавкої складової понад 5% мас конденсатам притаманна шарувата структура на макро-, мікро- і субмікрорівнях. Гравіметричним методом проведені корозійні дослідження й на їх основі розраховані показники корозійної стійкості. Показано, що корозійні процеси значною мірою гальмуються шляхом додаткового легування композиційних матеріалів Сu-Мо цирконієм і ітрієм у сумарній кількості до 0,4% мас.; This research studied the structure of composite materials Cu-Mo-Zr-Y obtained by electron-beam method of evaporation-condensation. It was found that the structure is related to the chemical composition of condensate. When Molybdenum content in Cu-Mo-Zr-Y condensates is under 5% of the mass, the obtained structure is close to indiscrete, without the typical signs of layering. When Molybdenium content is over 5% of the mass, compositional materials show properties of layering hierarchy on macro-, micro- and submicrolevels. Levels with different morphological structure (created by polygonal, column and spherical particles) can be observed in layering structure of one sample. To establish the possibility of work of composite materials Cu-Mo-Zr-Y contact in the air humid environment in on-off mode, studies of their corrosion resistance obtained by gravimetric method were provided together with comparative evaluation of composite materials Cu-Mo. The obtained results showed that the corrosion resistance of composite materials Cu-Mo and Cu-Mo-Zr-Y depends on chemical composition. Thus, the introduction of up to 5% Molybdenum weight in a copper matrix has almost no effect on corrosion resistance of Cu-Mo compared to pure copper. At higher concentrations of Molybdenum (up to 12%) corrosion resistance decreases (approximately to 20%), limiting the use of these materials in an oxidizing environment. Corrosion processes in condensates proceed electrochemically accompanied by dissolution of a more active metal - Molybdenum, which having a high affinity for oxygen, in water medium forms MoO2 and MoO3 oxides on the surface of the condensates. Depth corrosion indicators were calculated basing on gravimetric studies. It is shown that corrosion processes to a significant extent are slowed down by additional alloying of composite materials Cu-Mo by Zirconium and Yttrium in an amount of 0.2% by weight of each of the components, allowing to improve corrosion resistance of composite materials to 15-20%. It is related to the screening effect of the particles of Yttrium and Zirconium, which are located on the border of crystallites. Tue, 23 Jun 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5848 2015-06-23T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5847 Назва: Початкове наближення для ітераційного розв’язування задачі поширення малих пружних збурень у тривимірному полі напружень Автори: Kravchyshyn, O. Короткий огляд (реферат): Розроблену раніше математичну модель динаміки пружних збурень у неоднорідно деформованому континуумі застосовано для отримання співвідношень акустопружності за поширення хвилі у тривимірному полі деформацій. У середньоінтегральному вздовж напрямку поширення зондувального імпульсу наближенні отримано вирази для фазових швидкостей хвиль різної поляризації як функцій від розподілу компонент тривимірного тензора деформації на цьому напрямку. Записані співвідношення використано для числового оцінювання відносних похибок фазових швидкостей плоскої хвилі, що поширюється у безмежному просторі з початковими деформаціями, зумовленими дією у початку координат у напрямку осі аплікат зосередженої сили, порівняно із відповідними швидкостями у недеформованому середовищі. Отримані співвідношення можна використати для оцінювання напружено-деформованого стану у досліджуваному об’єкті.; The present stress-strain state in the structural elements, geological systems, biological structures, etc. influences essentially their operation properties, reliability and durability. Acoustic method, the basis of interrelation between the stress-strain state and characteristics of wave field, phase velocities, in particular, is one of the ways of its detection. Therefore, development of mathematical models describing the interrelation of the parameters of sounding field in a solid body with the components of the tensor of initial deformations in it is an important scientific and practical problem. The developed earlier mathematical model of dynamics of elastic disturbances in in-homogeneously deformed continuum to solve the problem of propagation of plane harmonic waves in 3-D field inhomogeneous initial deformations is used. This model represents the Cauchy problem for a system of three differential equations of hyperbolic type with variable coefficients. To obtain solution of the problem the iteration procedure is used, in initial (zero) approximation of which the in homogeneously field of initial deformations is approximated by mean-integral values along the directions of propagation in the zero approximation the relations of acousto-elasticity are obtained. They connect the phase velocity of waves of different polarizations with distribution of the component of 3-D strain tensor on this direction. Previously the analogous expression were obtained for the cases of propagation of the sounding pulse in the body in the state of plane deformation, when the wave propagates in the flat plane of symmetry and perpendicularly to it. The written relations are used to solve numerically the problem on propagation of plane wave an infinite space with initial deformations caused by the action of the applicator of concentrated force in the coordinate origin in the axis direction. The obtained numerical estimates of relative errors of phase velocities are compared with the corresponding velocities in non-deformed medium. The constructed relations can be used to formulate the direct and inverse problems of acoustic tomography of 3-D stress-strain state in a solid body. Tue, 23 Jun 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5847 2015-06-23T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5846 Назва: Напружено-деформований стан пружно-пластичних лінійно зміцнюваних пластин з двома перпендикулярними розрізами за всебічного розтягу Автори: Кузь, Ольга Назарівна; Пиз, Назарій Ярославович; Kuz’, I.; Kuz’, O.; Pyz, N. Короткий огляд (реферат): За допомогою числового розв’язування крайових задач теорії малих пружно-пластичних деформацій для лінійно зміцнюваного матеріалу з’ясовано напружено-деформований стан пружно-пластичних пластин з двома перпендикулярними розрізами за всебічного 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 disconnected domains. The application of the variation-difference method for solving problems of the theory of small elasto-plastic deformations relatively the plates with cuts, 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 all-round stretching of the elasto-plastic plates with two perpendicular cuts is numerically solved. The zones of evolution of plastic deformations for step enlarging of the loading are constructed. There are found the stresses under which the yield limit and the strength limit are achieve in the plates. On the base of numerical analysis the following main regularities are found: under the close mutual location of cuts in the plate, the plastic deformations first appear under the stress which is 33% less than in the plate with the same cuts under the far mutual location; however, the strength limit in the plates in the both considered cases is achieve practically under the same stress . Tue, 23 Jun 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5846 2015-06-23T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5845 Назва: Контактна задача для двох попередньо напружених циліндричних співвісних штампів і шару з початковими (залишковими) напруженнями Автори: Maksymchuk, D. Короткий огляд (реферат): У рамках лінеаризованної теорїї пружності представлено осесиметричну змішану задачу про тиск двох співвісних пружних циліндричних штампів на шар з початковими (залишковими) напруженнями. Дослідження представлені в загальному вигляді для теорії великих початкових деформацій та різних варіантів теорії малих початкових деформацій при довільній структурі пружного потенціалу.; The article deals with the coaxial mixed type task of measuring pressure of prestressed two coaxial cylinder punches upon a layer with initial (residual) stresses within the framework of linear elasticity theory. We consider the cases in the absence of the friction forces. In general, the research was carried out for the theory of great initial (ultimate) deformations and different variants of the theory of small initial deformations with arbitrary structure of elastic potential. It is assumed that elastic potentials are two continuously differentiated functions of algebraic invariants of the Green tensor deformation (the initial states of the layer and of cylindrical punches remains uniform and equal). The research is carried out within the coordinates of the initial deformed state, which are interrelated with the Lagrangian coordinates (natural state). Besides, it is also assumed that the influence of the die causes small disorders of the main elastic deformed state. It is assumed that the elastic dies as well as the layer are made of different isotropous, transversely isotropic or composite materials and they are interacting on one of the dieses surfaces. The mode of deformation in elastic layer with initial (residual) stress will be defined with the help of harmonic functions as the Henkel integrals. We should note, although the Henkel-method does not provide exact solutions, but it lets us reduce the task to the Fredholm equations, which let us use the method of consecutive approximations. Consequently we got a components of potential vector and tenzor of deformations in the case of unequal roots of axis-symetrical type task. So, the received solutions are defined by lines with the help of very many constants. These constants are defined with two systems of regular linear algebraic equations. The research was carried out on the problem of the influence of initial stresses on the law of distribution of contact disorders in the elastic layer with initial (residual) stresses. Tue, 23 Jun 2015 00:00:00 GMT http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5845 2015-06-23T00:00:00Z