Бази даних

Автореферати дисертацій - результати пошуку

Mozilla Firefox Для швидкої роботи та реалізації всіх функціональних можливостей пошукової системи використовуйте браузер
"Mozilla Firefox"

Вид пошуку
Сортувати знайдені документи за:
авторомназвоюроком видання
Формат представлення знайдених документів:
повнийстислий
 Знайдено в інших БД:Реферативна база даних (100)Книжкові видання та компакт-диски (15)Журнали та продовжувані видання (7)
Пошуковий запит: (<.>A=Лобода П$<.>)
Загальна кількість знайдених документів : 4
Представлено документи з 1 до 4

      
1.

Лобода П.І. 
Фізико-хімічні основи створення нових боридних матеріалів для електронної техніки і розробка керамічних катодних вузлів з підвищеною ефективністю: Автореф. дис... д-ра техн. наук: 05.16.06 / П.І. Лобода ; НАН України. Ін-т пробл. матеріалознавства ім. І.М.Францевича. — К., 2004. — 44 с. — укp.

Досліджено проблему одержання чистих спечених, композиційних та монокристалічних боридних матеріалів. Наведено фізико-хімічні засади синтезу порошків боридів з контрольованим надлишком бору та дисперсністю, їх компактування з одночасною очисткою частинок та розробку керамічних катодних вузлів з підвищеними строком служби, накальними та просторово-геометричними характеристиками в газорозрядних та електронно-променевих пристроях електронної техніки. На підставі результатів експериментального дослідження кінетики процесів одержання порошків боридів заданої дисперсності та підвищеної частоти, компактування, ущільнення, очистки від домішок на рівні окремо взятих частинок розплавом на основі бору, а також вивчення росту та перекристалізації зерна, капілярного транспорту розплаву розчинника, теплопередачі, що відбуваються у пористому твердому тілі за умов безперервного нагрівання та під дією великого температурного градієнта, сформульовано фізико-хімічні принципи виготовлення боридних полі-, монокристалічних та спрямовано-армовних композиційних матеріалів підвищеної чистоти та міцності, з використанням яких створено технології виробництва нового покоління керамічних катодних вузлів з заданими енергетичними, просторово-геометричними характеристиками та високою технологічністю.

  Скачати повний текст


Індекс рубрикатора НБУВ: В371.226,022 + В372.4,022 + З851-041.1 +
Шифр НБУВ: РА333678

Рубрики:

      
2.

Втерковський М. Я. 
Створення армованих керамічних матеріалів на основі В4С для роботи в екстремальних умовах експлуатації / М. Я. Втерковський. — Б.м., 2021 — укp.

Вироби з карбіду бору мають унікальне поєднання властивостей: високу твердість, високий модуль пружності, високу теплопровідність, стійкість до агресивних середовищ. Ковалентна природа хімічного зв'язку робить карбід бору важкоущільнюваним матеріалом і потребує застосування температур спікання, які складаються 0.9-0.95 Т плавлення. Використовують такі методи спікання як гаряче пресування, ІПС, які передбачають одночасне прикладення тиску з високою температурою. Дані методи значно обмежують розміри та форми отриманих виробів, мають не високу продуктивність і є дуже енергоємними. Як результат - висока вартість виробів з карбіду бору значно лімітує його використання. Актуальним є пошук методів отримання армованих керамічних матеріалів на основі карбіду бору з порівняно низькими температурами консолідації, ніж в методах гарячого пресування та ІПС. Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної науково-технічної задачі – створення армованих керамічних матеріалів на основі B4C для роботи в екстремальних умовах експлуатації з високими фізико-механічними властивостями.З метою створення армованої кераміки на основі B4C в роботі розглядається можливість отримання керамічних композитів системи B4C- Si- Св (вуглецеві волокна) з використанням методу інфільтрації пористих зразків з B4C розплавом кремнію. Метод інфільтрації дозволяє зменшити температури отримання високощільної кераміки B4C з високими механічними властивостями. Вплив технологічних параметрів на мікроструктуру, фазовий склад та механічні властивості кераміки B4C досліджувався на інфільтрованих зразках з різною вихідною пористістю та вуглецевмісною зв'язкою. Дослідження мікроструктури показали, що зменшення вихідної пористості призводить до зменшення розміру вторинних зерен B4С за рахунок розчинення та взаємодії вихідних частинок з розплавом кремнію. Вдбувається зміна морфології частинок SiС з продовгуватої до багатогранної, неправильної форми. Зменшення вихідної пористості впливає на фазовий склад кераміки: кількість фаз B4C та SiС зменшується, а залишкового кремнію збільшується. Додавання епоксидної смоли в якості вуглецевмісної зв'язки призводить до утворення фази α-SiС. З метою встановлення впливу армування вуглецевими волокнами на структуру, фазовий склад та фізико-механічні характеристики кераміки на основі B4C досліджувалися інфільтровані зразки з додаванням різного вмісту (0, 5, 10, 15 та 20 %) вуглецевих волокон (ВВ) до вихідного порошку B4C. Встановлено, що збільшення вмісту вуглецевих волокон сприяє збільшенню утвореної фази SiС з одночасним зменшенням кількості залишкового кремнію. Металографічними дослідженнями встановлено, що в процесі взаємодії розплаву кремнію з вуглецевими волокнами утворюються композиційні волокна з структурою «ядро (С) -оболонка (SiC)». Максимальне значення міцності на згин (510 ± 27 МПа) отриманої кераміки B4C досягається при додаванні до вихідних порошків B4C 10 % вуглецевих волокон. Найбільше значення модуля Юнга (380 ГПа) досягається при вмісті 20 % ВВ . Дослідженням фізичних властивостей (електропровідності та КТР) кераміки B4C встановлено, що зі збільшенням концентрації вуглецевих волокон електропровідність збільшується, а КТР зменшується. З метою встановлення впливу обробки в полі контрольованого температурного градієнту (КТГ) на структуру, фазовий склад та механічні властивості кераміки на основі B4C досліджувалися попередньо інфільтровані зразки B4C з різним гранулометричним складом, отримані в результаті зонної плавки. Металографічними дослідженнями було встановлено, що застосування обробки в КТГ інфільтрованої кераміки B4C призводить до перекристалізації B4C через розплав кремнію, з подальшим утворенням композитів із міцним каркасом з дрібних зерен B4C. В той же час виявлено можливе контролювання вмісту карбіду кремнію в інфільтрованому композиті за рахунок зміни гранулометричного складу вихідного порошку B4C. Встановлено, що застосування обробки в КТГ призводить до зменшення кількості залишкового кремнію в кераміці на основі B4C за рахунок росту зерен SiС, які знаходяться в кераміці B4C після інфільтрації. Застосування обробки в КТГ призводить до збільшення твердості кераміки B4C за рахунок значного вмісту фаз (B4C, α-SiC та β-SiC) з високою твердістю. Збільшення швидкості обробки в КТГ з 5 до 10 мм/с призводить до збільшення значення міцності на розрив композитів з 138±8 МПа до 169±10 МПа за рахунок подрібнення структури кераміки і формування пластинчастих часток β-SiC. Згідно до отриманих науково-експериментальних результатів одержані армовані композиційні матеріалів на основі В4С методом інфільтрації розплаву кремнію. Застосування армування вуглецевими волокнами дозволяє збільшити механічні властивості інфільтрованої кераміки. З інфільтрованих армованих зразків отримано керамічні пластини, для використання в якості складових елементів кромок планера безпілотних літальних апаратів^UBoron carbide products have a unique combination of properties: high hardness, high modulus of elasticity, high thermal conductivity, resistance to aggressive environments. The covalent nature of the chemical bond makes boron carbide a difficult-to-compact material and requires the use of sintering temperatures of 0.9-0.95 T melting point. Use such sintering methods as hot pressing, SPS, which involve the simultaneous application of pressure with high temperature. These methods significantly limit the size and shape of the obtained products, have low productivity and are very energy intensive. As a result, the high cost of boron carbide products significantly limits its use. It is important to look for methods of obtaining reinforced ceramic materials based on boron carbide with relatively low consolidation temperatures than in the methods of hot pressing and SPS. The dissertation work is devoted to the decision of the actual scientific and technical problem - creation of the reinforced ceramic materials based on B4C for work in extreme conditions of operation with high physical and mechanical properties.In order to create reinforced ceramics based on B4C, the paper considers the possibility of obtaining ceramic composites of the B4C-Si-Cf system using the method of infiltration of porous samples with B4C by silicon melt. The infiltration method allows to reduce the temperature of high-density ceramics B4C with high mechanical properties.The influence of technological parameters on the microstructure, phase composition and mechanical properties of B4C ceramics was studied on infiltrated samples with different initial porosity and carbon-containing binder. Microstructure studies have shown that a decrease in the initial porosity leads to a decrease in the size of the secondary B4C grains due to the dissolution and interaction of the starting particles with the silicon melt. The morphology of SiC particles changes from elongated to multifaceted, irregular shape. The reduction of the initial porosity affects the phase composition of the ceramic: the number of phases B4C and SiC decreases, and the residual silicon increases. In order to determine the effect of carbon fiber reinforcement on the structure, phase composition and physical and mechanical characteristics of B4C-based ceramics, infiltrated samples with different contents (0, 5, 10, 15 and 20%) of carbon fiber (BB) to the original B4C powder were investigated. It is established that the increase in the content of carbon fibers contributes to the increase of the formed phase of SiC with a simultaneous decrease in the amount of residual silicon. Metallographic studies have shown that in the process of interaction of silicon melt with carbon fibers, composite fibers with the structure "core (C) -shell (SiC)" are formed. The maximum value of flexural strength (510 ± 27 MPa) of the obtained B4C ceramics is achieved by adding 10% of carbon fibers to the original B4C powders. The highest value of the Young's modulus (380 GPa) is achieved at an explosive content of 20 %. A study of the physical properties (electrical conductivity and CTE) of B4C ceramics found that with increasing concentration of carbon fibers, the electrical conductivity increases and CTE decreases.In order to establish the influence of treatment in the field of controlled temperature gradient (CTG) on the structure, phase composition and mechanical properties of B4C-based ceramics, pre-infiltrated B4C samples with different particle size distribution obtained by zone melting were studied. Metallographic studies have shown that the use of B4C infiltrated ceramics in CTG leads to recrystallization of B4C through silicon melt, followed by the formation of composites with a strong framework of small B4C grains. At the same time, it is possible to control the content of silicon carbide in the infiltrated composite by changing the particle size distribution of the original powder B4C. It was found that the use of CTG treatment leads to a decrease in the amount of residual silicon in B4C-based ceramics due to the growth of SiC grains that are in B4C ceramics after infiltration. The application of treatment in CTG leads to an increase in the hardness of B4C ceramics due to the significant content of phases with high hardness. Increasing the processing speed in CTG from 5 to 10 mm/s leads to an increase in the value of tensile strength of composites from 138±8 MPa to 169±10 MPa due to grinding of the ceramic structure and the formation of lamellar particles β-SiC.According to the obtained scientific and experimental results, reinforced composite materials based on B4C were obtained by the method of infiltration of silicon melt. The use of carbon fiber reinforcement can increase the mechanical properties of infiltrated ceramics. Ceramic plates were obtained from infiltrated reinforced samples for use as components of the edges of the glider of unmanned aerial vehicles.


Шифр НБУВ: 05 Пошук видання у каталогах НБУВ 

      
3.

Ремізов Д. О. 
Створення нових конструкційних армованих матеріалів на основі титану та його сплавів з підвищеними фізико – механічними властивостями / Д. О. Ремізов. — Б.м., 2022 — укp.

Титан, як конструкційний матеріал володіє унікальними фізико-механічними властивостями. Однак для збільшення його експлуатаційних характеристик титанові сплави легуються різними елементами, у тому числі Бором, який утворює титаноматричні композити При цьому найкращою фазою для зміцнення титанових сплавів і титаноматричних композитів вважається моноборид титану, який знаходиться у термодинамічній рівновазі з фазою на основі титану, в якій розчинність бору мала. Метод плавильної металургії використовується рідко, але він цікавий тим, що дозволяє отримати високоефективнічисті матеріали традиційними і тому не надто затратним способом. Для підвищення характеристик міцності литих композитів слід поєднати зміцненння за рахунок твердого бориду з твердорозчинним зміцненням титанової матриці.З метою підвищення фізико-механічних властивостей сплаву Ti-TiB було розроблено технологічну схему отримання спрямовано-закристалізованого сплаву методом ЕПП та БЗП. Виходячи із діаграми стану Ti-B, було взято вихідні матеріали в кількостях, які відповідають евтектичному складу: 94,7 % Ті і 5,3 % ТіВ2. Методом мікрорентгеноспектрального аналізу встановлено, що хімічний склад включень витягнутої більш темної за кольором фази відповідає еквімолярному співвідношенню, що підтверджує повне протікання реакції взаємодії Ti з TiB2 і утворенню TiB.Мікроструктура сплаву в площині поперечного і повздовжнього перетину представляє собою матрицю із Ті з включеннями диборидної фази. Довжина диборидної фази в повздовжньому напрямку в 50–100 разів перевищує протяжність фази бориду в поперечному перетині зливку. Встановлено, що мікроструктура центральної частини зливку характеризується значно більшими за розмірами включеннями боридної фази, як в повздовжньому так і в поперечному перетинах. За допомогою кількісної металографії показано як змінюється кількість боридних включень, по площині, на 100 мкм2. Встановлено, що кількість включень боридної фази збільшується від центру до краю відливка. Встановлено, що в площині повздовжнього перетину кристалу зі збільшенням швидкості кристалізації кількість волокон зменшується, а їх розмір збільшується. У центральній же частині розмір включень закономірно зменшується, а їх кількість збільшується, що може бути пов'язано з більш інтенсивним перемішуванням розплаву в тонкому прошарку за рахунок індукційного нагрівання.Для значного збільшення температурного градієнта на фронті кристалізації, плавці піддавали пластину товщиною 2 мм із спрямовано закристалізованого з розплаву та прокатаного кристалу евтектичного сплаву та проводили нагрівання пучком 200 мкм в діаметрі. Таке переплавлення дозволило збільшити температурний градієнт приблизно 2 рази в порівнянні з зонною індукційною плавкою. Встановлено, що інтегральна мікротвердість композиту Ti-ТіВ практично не залежить від розміру боридних включень, а переважно визначається їх об'ємною долею в кристалі композиту та навантаженням на індентор.Встановлено, що з підвищенням швидкості деформування при однакових структурно-геометричних характеристиках композиту величина міцності зростає. Діаграма «напруження-деформація» практично має однаковий вигляд і спостерігається чотири характерні ділянки. З метою визначення механічних характеристик сплаву, у якому волокна орієнтовані переважно в одному напрямку, заготовку, отриману методом ЕПП, піддавали прокатуванню. Мікроструктура сплаву залишається волокнистою, тільки на відміну від закристалізованого, у якому волокна розташовуються хаотично, під час прокатування волокна повертаються переважно в напрямку прокатування. Встановлено, що максимальні значення міцності на 150–200 МПа вищі в порівнянні з непрокатаними з найбільш дрібними боридними включеннями. Під час випробування на міцність максимальне значення міцності збільшується в 2 і більше разів у порівнянні з чистим неармованим титаном і досягає 840–910 МПа.Встановлено вплив природи матричної фази та швидкості кристалізації на розміри та кількість волокон під час затвердіння розплаву квазібінарного евтектичного сплаву Ті-ТіВ. Досліджувалися кристали спрямовано закристалізовані в умовах безтигельної зонної плавки зі швидкістю охолодження 103о/с та порошки відцинтрово-розпилені, швидкість охолодження розплаву при отриманні яких складала 105о/с. По суті, у фізичному експерименті по розпиленню розплавів евтектичних сплавів LaB6-TiB2 та Ті-ТіВ реалізується подібність процесів теплопередачі від центру краплі до її поверхні, що дає змогу встановити переважний вплив природи матричної фази на процеси кристалізації. Аналіз мікроструктури порошків, отриманих методом відцентрового розпилення показав, що структура являє собою сіру матрицю, та щільно розташовані по всьому об'єму порошку значно більш дисперсні, в порівнянні з спрямовано-закристалізованим сплавом та хаотично орієнтовані включення темно- та світло-сірого кольору.^UTitanium as a structural material has unique physical and mechanical properties. However, to increase its performance, titanium alloys are alloyed with various elements, including boron, which forms titanium-matrix composites. The method of melting metallurgy is rarely used, but it is interesting because it allows you to get high-performance materials in the traditional and therefore not too expensive way.To increase the strength characteristics of cast composites, hard boride hardening should be combined with solid-soluble titanium matrix hardening.In order to improve the physical and mechanical properties of the Ti-TiB alloy, a technological scheme for obtaining a directional-crystallized alloy by the method of EPP and BZP was developed. Based on the Ti-B state diagram, the starting materials were taken in quantities corresponding to the eutectic composition: 94.7% Ti and 5.3% TiB2.The method of micro-X-ray spectral analysis showed that the chemical composition of the inclusions of the extracted darker phase corresponds to the equimolar ratio, which confirms the full course of the reaction of the interaction of Ti with TiB2 and the formation of TiB.The microstructure of the alloy in the plane of the transverse and longitudinal section is a matrix of Ti with inclusions of diboride phase. The length of the diboride phase in the longitudinal direction is 50–100 times longer than the length of the boride phase in the cross section of the ingot. It is established that the microstructure of the central part of the ingot is characterized by much larger inclusions of the boride phase, both in longitudinal and transverse sections.Quantitative metallography shows how the number of boride inclusions changes in the plane per 100 μm2. It is established that the number of boride phase inclusions increases from the center to the edge of the casting.It is established that in the plane of longitudinal section of the crystal with increasing crystallization rate the number of fibers decreases and their size increases. In the central part, the size of the inclusions naturally decreases, and their number increases, which may be due to more intensive mixing of the melt in a thin layer due to induction heating.To significantly increase the temperature gradient at the crystallization front, the fins were subjected to a 2 mm thick plate of directionally crystallized from the melt and rolled crystal eutectic alloy and heated with a beam 200 μm in diameter. This remelting allowed to increase the temperature gradient by about 2 times compared to the zone induction melting.It was found that the integral microhardness of Ti-TiB composite practically does not depend on the size of boride inclusions, but is mainly determined by their volume fraction in the composite crystal and the load on the indenter.It is established that with increasing deformation rate with the same structural and geometrical characteristics of the composite, the strength increases. The stress-strain diagram has almost the same appearance and there are four characteristic areas.In order to determine the mechanical characteristics of the alloy, in which the fibers are oriented mainly in one direction, the workpiece obtained by the EPP method was subjected to rolling. The microstructure of the alloy remains fibrous, only in contrast to the crystallized, in which the fibers are arranged chaotically, during rolling the fibers are rotated mainly in the rolling direction. It is established that the maximum strength values are 150–200 MPa higher in comparison with the unrolled ones with the smallest boride inclusions. During the strength test, the maximum value of strength increases by 2 times or more compared to pure non-reinforced titanium and reaches 840-910 MPa.The influence of the nature of the matrix phase and the rate of crystallization on the size and number of fibers during solidification of the melt of the quasi-binary eutectic alloy Ti-TiB is established. The investigated crystals were crystallized in the conditions of crucible-free zone melting with a cooling rate of 103 ° / s and centrifugal-spray powders, the cooling rate of the melt in the production of which was 105 ° / s. In fact, in the physical experiment of spraying melts of eutectic alloys LaB6-TiB2 and Ti-TiB, the similarity of heat transfer processes from the center of the drop to its surface is realized, which allows to establish the predominant influence of matrix phase nature on crystallization processes. Analysis of the microstructure of the powders obtained by centrifugal spraying showed that the structure is a gray matrix, and densely distributed throughout the volume of the powder is much more dispersed, compared with directional crystallized alloy and chaotically oriented inclusions of dark and light gray.


Шифр НБУВ: 05 Пошук видання у каталогах НБУВ 

      
4.

Лобода П. П. 
Методи та програмні засоби обробки даних цифрового двійника конфайнменту Чорнобильської атомної електростанції.: автореферат дис. ... д.філософ : 121 / П. П. Лобода. — Б.м., 2024 — укp.

Дисертаційна робота присвячена розробці науково-методичних підходів до створення цифрового двійника Нового безпечного конфайнменту ЧАЕС.Визнаючи наукову і практичну цінність наявних робіт, слід зазначити, що існуючі моделі дозволяють прогнозувати та оцінювати різні характеристики НБК, однак вони не утворюють єдиної інтегрованої системи моделювання. Інформаційні системи НБК реалізують управління його процесами, однак деякі процеси (наприклад, управління вентиляцією) потребують автоматизації та забезпечення підтримки прийняття рішень. Крім того, наявні інформаційні системи мають недостатні можливості для 3D візуалізації інформації та прогнозування. Таким чином, виникає протиріччя між збільшенням кількості та складності задач обробки даних при експлуатації НБК в умовах обмежених можливостей його інформаційних систем та потребою в зменшенні часу на прийняття обґрунтованих рішень персоналом при вирішенні цих задач. Враховуючи сучасний стан методів та засобів програмної інженерії, в якості базової концепції вирішення цього протиріччя та відповідного розвитку інформаційних технологій НБК в осяжному майбутньому була обрана технологія цифрових двійників. Метою дисертаційної роботи є покращання можливостей обробки даних для аналізу і управління станом НБК шляхом розробки пов'язаних за єдиними концептуальними підходами архітектури, методів, моделей та програмних засобів його цифрового двійника. Для досягнення поставленої мети виконано часткові завдання: аналіз призначення, функціональних можливостей, архітектури та основних характеристик існуючих інформаційних систем управління та обробки даних НБК; дослідження сучасних підходів до обробки даних при моделюванні та управлінні процесами НБК; огляд концепції цифрових двійників та особливостей обробки даних в них; формування вимог до цифрового двійника НБК та розробка його архітектури; розробка моделі обробки даних у базах даних та знань цифрового двійника НБК; розробка архітектури програмного забезпечення 3D візуалізації інформації стану цифрового двійника НБК; розробка методу і програмного забезпечення цифрового двійника для керування вентиляцією НБК та його перевірка. Наукова новизна результатів дослідження полягає в наступному.Вперше розроблено багаторівневу архітектуру цифрового двійника НБК, яка враховує особливості об’єкту автоматизації, взаємодію з наявними інформаційними системами, моделі та алгоритми управління та прийняття рішень, що дозволило визначити підходи до розробки програмного забезпечення цифрового двійника. Отримала подальший розвиток модель бази даних НБК ЧАЕС, що на відміну від відомих побудована за рахунок інтеграції в структурах даних його цифрового двійника інформації з різних підсистем з врахуванням просторових координат, часової динаміки та змін обладнання, що поліпшило можливості обробки історичних даних, візуалізації та прогнозування стану НБК ЧАЕС.Вперше розроблена архітектура програмного забезпечення 3D візуалізації інформації стану цифрового двійника НБК, що побудована на основі технології мікросервісів з використанням цифрових геометричних моделей НБК та ОУ, яка дозволила реалізувати 3D візуалізацію даних та покращило можливості аналізу стану НБК.Вперше розроблено метод керування вентиляцією НБК на основі його цифрового двійника, новизна якого полягає в використанні нейро-нечітких моделей для розрахунку витрат вентиляційних установок, що враховують стан тисків в основному і кільцевому просторі НБК, що дозволило покращити процес прийняття рішень персоналом. Перевірка на контрольній вибірці показала, що похибка розрахунків по розроблених нейро-нечітких моделях не перевищує 2.5% та 3.2%, що свідчить про їх адекватність та можливість практичного застосування.Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що їх використання підвищило рівень автоматизації проектувальних робіт, розширило можливості обробки даних та підтримки прийняття рішень в задачах управління вентиляційними системами та дозволило поліпшити навчальний процес з підготовки виробничого персоналу НБК ЧАЕС. Застосування запропонованого методу нейро-нечіткого управління вентиляційними системами дозволяє скоротити неорганізовані викиди повітря з радіоактивними аерозолями із Нового безпечного конфайнмента ЧАЕС в оточуюче середовище в середньому на 17,2%. Результати дослідження прийнято до впровадження в Державному спеціалізованому підприємстві «Чорнобильська АЕС» (№ 6700-149 від 29.06.2023); в Інституті технічної теплофізики НАН України (акт реалізації від 08.09.2023 р.); в навчальному процесі Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (акт реалізації від 13.09.2023 р.) при викладанні дисципліни «Проектування інформаційних систем з нечіткою логікою».Вирішене в дисертаційному дослідженні наукове завдання має істотне значення для теоретичних основ створення та удосконалення програмного і алгоритмічного забезпечення для аналізу, прогнозування та управління процесами НБК.^UThe dissertation is devoted to the development of scientific and methodological approaches to the creation of a digital twin of the New Safe Confinement of the Chernobyl Nuclear Power Plant.Existing models allow forecasting and evaluation of various characteristics of the NSC, but they do not form a single integrated modeling system. Information systems of the NSC implement the management of its processes, however, some processes (for example, ventilation management) require automation and support for decision-making. Existing information systems have insufficient capabilities for 3D visualization of information and forecasting.Thus, there is a contradiction between the increase in the number and complexity of data processing tasks during the operation of the NSC in conditions of limited capabilities of its information systems and the need to reduce the time for making informed decisions by personnel when solving these tasks. The technology of digital twins was chosen as the basic concept of solving this contradiction and the corresponding development of information technologies of the NSC in the foreseeable future.The aim of the dissertation work is to improve data processing capabilities for analysis and management of the state of the NSC by developing architecture, methods, models and software tools of its digital twin connected by unified conceptual approaches. To achieve the goal, partial tasks were completed: analysis of the purpose, functional capabilities, architecture and main characteristics of the existing information systems of management and data processing of the NSC; research of modern approaches to data processing in modeling and management of NSC processes; overview of the concept of digital twins and features of data processing in them; formation of requirements for the digital twin of the NSC and development of its architecture; development of a data processing model in databases and knowledge of the digital twin of the NSC; development of software architecture for 3D visualization of information about the state of the digital twin of the NSC; development of the method and software of a digital twin for controlling the ventilation of the NSC and its verification.The scientific novelty of the research results is as follows.For the first time, a multi-level architecture of the NSC digital twin was developed, which takes into account the features of the automation object, interaction with existing information systems, management and decision-making models and algorithms, which made it possible to determine approaches to the development of digital twin’s software.The model of the database of the NSC of the ChNPP received further development, which, unlike the known ones, was built due to the integration in the data structures of its digital twin of information from various subsystems, taking into account spatial coordinates, temporal dynamics and changes in equipment, which improved the possibilities of processing historical data, visualization and state forecasting of the NSC of the ChNPP.For the first time, the software architecture for 3D visualization of information on the state of a digital twin of the NSC was developed, built on the basis of microservices technology using digital geometric models of the NSC and SO, which enabled the implementation of 3D data visualization and improved the capabilities of NSC condition analysis.For the first time, a method of controlling the ventilation of the NSC was developed based on its digital twin, the novelty of which is the use of neuro-fuzzy models to calculate the costs of ventilation units, taking into account the state of pressures in the main and ring space of the NSC, which made it possible to improve the decision-making process of personnel.The check on the control sample showed that the calculation error of the developed neuro-fuzzy models does not exceed 2.5% and 3.2%, which indicates their adequacy and the possibility of practical application.The practical significance of the obtained results is that their use increased the level of automation of design work, expanded the possibilities of data processing and decision-making support in the tasks of managing ventilation systems, and made it possible to improve the training process for the training of production personnel of the ChNPP. The application of the proposed method of neuro-fuzzy control of ventilation systems allows to reduce unorganized emissions of air with radioactive aerosols from the NSC of the ChNPP into the environment by an average of 17.2%.The results of the study were accepted for implementation at the State Specialized Enterprise "Chernobyl NPP" (No. 6700-149 dated 06/29/2023); at the Institute of Technical Thermophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine (deed of implementation dated September 8, 2023); in the educational process of the NTUU “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”


Шифр НБУВ: 05 Пошук видання у каталогах НБУВ 
 

Всі права захищені © Національна бібліотека України імені В. І. Вернадського