Вирішено проблему підвищення ефективності виробництва об'ємних Cz - Si-монокристалів, розроблено та впроваджено організаційно-технологічну систему керування технологічними процесами компоновки завантажень, вирощування й обробки монокристалічних злитків на основі синтезованих моделей, адаптивних алгоритмів і програмно-технічних засобів керування багатовимірними стохастичними та нестаціонарними технологічними процесами. Формалізовано завдання оптимальної компоновки завантажень, запропоновано схему його вирішення з використанням методу випадкового пошуку для мінімізації наднормативної витрати кремнію-сирцю. Розроблено алгоритмічні та програмні засоби синтезу комбінованих моделей типу "передавальна функція + шум", що реалізують етапи структурної та параметричної ідентифікації моделей та їх діагностичної перевірки. Синтезовано регулятори на основі цих моделей. Розроблено спосіб вирощування монокристалів і пристрій для його реалізації, які грунтуються на вимірі параметрів меніска та рівня розплаву у тиглі шляхом обробки одержаного з відеокамери зображення зони кристалізації. Розроблено адаптивну процедуру відпрацювання злитків, модель і алгоритм вирішення задачі оптимального розкрою партії злитків. Розроблено організаційно-технологічну систему управління виробництвом об'ємних Cz - Si-монокристалів на базі створеної концепції автоматизації керування технологічними процесами даного виробництва.

  Скачати повний текст

Досліджено питання контролю напружено-деформованого стану газоприводів компресорних станцій. Розроблено методику, пристрій контролю, що реалізує ультразвуковий метод (пластинчатими хвилями) та первинний перетворювач. Запропонована методика дає змогу контролювати напружено-деформований стан металу стінки труби за експлуатаційних умов без використання зразків. Проведено метрологічний аналіз розроблених методики та пристрою. Результати роботи перевірено за допомогою лабораторних і натурних досліджень. Розроблено математичну модель поширення пластинчатих хвиль у стінці газопроводу, яка враховує явище загасання амплітуди хвилі. Проведено відповідні розрахунки на базі розробленого програмного забезпечення.

  Скачати повний текст

Мета дослідження - побудова та експериментальне підтвердження кількісної моделі кріопошкодження суспензії дріжджоподібних грибів Saccharomyces cerevisiae у розчині "диметилсульфоксид (10 об.%) - 0,135 М хлориду натрію - вода" за лінійних та нелінійних режимів охолодження на етапі її кристалізації. Методами вольюмометрії, світлової мікроскопії та термодинаміки необоротних процесів визначено величину осмотично неактивного об'єму дріжджових клітин, значення коефіцієнтів проникності для води та кріопротекторів крізь плазматичну мембрану Saccharomyces cerevisiae та енергії активації процесів їх проникання. Показано, що 1,2-пропандіол впливає на плазматичну мембрану Saccharomyces cerevisiae, знижуючи енергію активації проникання молекул води крізь неї. Розроблено кількісну модель кріопошкодження клітин на етапі кристалізації, яка створює можливість визначати оптимальні умови їх охолодження, спираючись на невелику кількість даних про транспортні та геометричні параметри цих клітин. У моделі враховано внесок у кріопошкодження двох основних чинників, які протилежно залежать від швидкості охолодження - ефектів розчину та внутрішньоклітинної кристалізації. На основі моделі визначено оптимальні з точки зору двофакторної теорії кріопошкодження лінійний і нелінійний режими охолодження суспензії мікроорганізмів Saccharomyces cerevisiae. Доведено, що механізм кріозахисної дії швидкого двоступінчатого охолодження принципово не відрізняється від оптимального з точки зору двофакторної теорії кріопошкодження режиму охолодження зі сталою швидкістю.

  Скачати повний текст

Побудовано математичну модель параметричного зонного генератора, що може бути використана для аналізу характеристик генерування будь-якої гармоніки, а також опису процесів, не тільки першої, а й у n-зоні нестійкості. Модель надає можливість підвищити ефективність проектування параметричних зонних пристроїв. Проведено теоретико-експериментальне обгрунтування вибору функції апроксимації нелінійності у математичних моделях. Результати, одержані завдяки дослідженню, можуть бути використані для опису слабо та значно нелінійних режимів роботи параметричної системи. Розроблено алгоритм розрахунку коефіцієнтів апроксимації нелінійних характеристик індуктивних елементів з використанням експериментальних вольт-амперних характеристик, який враховує режими глибокого насичення, що надає змогу описувати значно нелінійні системи. Проведено дослідження розв'язку нелінійних рівнянь Матьє та Хілла з урахуванням власного струму резонансної системи, з використанням якого одержано залежність коефіцієнта модуляції індуктивності від розстройки. Одержано вирази, які враховують вплив власного струму резонансного контуру індуктивної системи на величину коефіцієнта модуляції її індуктивності, що дозволяє розраховувати процес зростання та встановлення вихідного сигналу. Наведені вирази дають змогу більш точно визначити амплітудні характеристики параметричних пристроїв у зонах нестійкості. Для підвищення швидкості обробки, передачі та прийому інформаційних сигналів створено новий метод і практично реалізовано радіотехнічні пристрої на основі параметричних зонних систем. Проведено якісні та кількісні оцінки швидкодії перетворення, прийому і передачі інформації та реалізовано пристрій високоефективної модуляції сигналів систем зв'язку.

  Скачати повний текст

Розроблено метод моніторингу повітряного середовища робочої та житлової зони системою електрохімічних сенсорів амперметричного типу, що не потребують періодичних перевірок та калібрування. Досліджено масоперенос в амперометричних сенсорах, визначено зовнішні та внутрішні складові дифузійного опору. Теоретично удосконалено й експериментально досліджено математичну модель безеталонного методу моніторингу повітряного середовища, в якій інтегровано процеси відбору проби та вимірів струмових сигналів, що скорочує тривалість аналізу та підвищує точність вимірів. Розраховано основну похибку та визначено критерій достовірності вимірів безеталонним методом. Створено пристрій для безеталонного моніторингу, проведено польові випробування та підтверджено його придатність для практичного використання.

  Скачати повний текст

Досліджено питання розробки методології побудови біотехнічної системи нормалізації функціонального стану людини (БТС Н). Показано, що сучасні біотехнічні системи медичного призначення мають вузьку спеціалізацію, виявлено їх недостатню ефективність під час проведення комплексної діагностики та терапії людини за декількома методами у режимі реального часу за різних умов. Для розв'язання даних задач запропоновано використовувати БТС Н. Наведено її узагальнену модель, алгоритм функціонування й основні рекомендації щодо медико-технічних вимог стосовно розробки її технічної підсистеми. Доведено доцільність використання БТС Н методу дистанційної великомасштабної ортогональної електрокардіографії у поєднанні з методами математичного аналізу ритму серця, електропунктурної діагностики (Накатані, Гойденка) й кольоропунктури у розробленій модифікації, а також методу електропунктури. Удосконалено модель живих тканин й розроблено універсальну систему відведень та пристрій для вимірювання біоелектричних параметрів. Визначено тип вимірювального електрода та джерела світла, розроблено діючі макети окремих функціональних блоків БТС Н.

  Скачати повний текст

Вперше проведено комплексні експериментальні дослідження гідродинамічних параметрів струменя високого тиску. На підставі одержаних результатів встановлено основні параметри його гідродинамічної початкової ділянки й одержано критеріальні залежності, які дозволяють визначити її довжину. Запропоновано метод підвищення ефективності руйнування об'єкту за рахунок накладення пульсацій заданої частоти й амплітуди на потік рідини, що сприяє виникненню додаткової гідродинамічної нестаціонарної сили, для визначення якої одержано аналітичну залежність і розроблено програму розрахунку. Досліджено вплив реологічних властивостей робочої рідини з полімерними домішками на гідродинамічні параметри потоку, що дозволило розширити область її ефективного застосування. Проведено математичне моделювання пульсуючої течії рідини в циліндричному каналі насадки для формування струменя, на підставі якого одержано закон розподілу швидкостей, що дозволяє визначити зміну кінетичної енергії на початковій ділянці струменя. Створено методику розрахунку параметрів конструкції насадки для формування струменя з урахуванням стисливості рідини у вигляді програмного продукту та наведено рекомендації щодо його практичного використання. Вперше на підставі комплексного аналізу системи силовий пристрій - канали підведення насадок - струмінь - об'єкт руйнування науково обгрунтовано методику розрахунку гідродинамічних параметрів струменя високого тиску.

  Скачати повний текст

Зазначено, що результати діагностування гальмівної системи, одержані з застосуванням різних методик або для різних станів завантаження транспортного засобу, можуть відрізнятися для одного та того ж транспортного засобу. Запропоновано методику діагностування гальмівної системи, яка базується на прогнозуванні показників ефективності гальмування для умов стендових і дорожніх випробувань автомобіля повної маси, виходячи з результатів його випробувань на стенді у спорядженому стані. Для прогнозування параметрів ефективності гальмування, характерних для умов дорожніх випробувань, застосовано математичну модель процесу гальмування двовісного транспортного засобу з гідравлічним приводом гальм. Як вхідні рівняння для цієї моделі застосовано характеристики гальмівної системи, визначені у процесі випробувань автомобіля на стенді. Для цього розроблено методику автоматичного визначення характеристик з урахуванням їх нелінійності, обумовленої конструктивними та експлуатаційними чинниками та програмне забезпечення, яке реалізує цю методику. Розроблено гальмівний стенд та пристрій вимірювання приводного зусилля на педалі.

  Скачати повний текст

Створено математичну модель формування поля яскравості зони розплаву за наявності перевідбиття випромінювання у вакуумній камері, на базі якої розроблено методику оцінки похибки та метод підвищення точності вимірювання температури. На основі експериментально встановлених закономірностей формування поля яскравості у межах фазового переходу з метою підвищення точності вимірювання висоти зони розплаву запропоновано метод виділення контуру зображення. Розроблено методику, пристрій та програмне забезпечення для експериментального дослідження розподілу яскравості поверхні зони розплаву для різних режимів плавки. Одержано функції розподілу яскравості та температури на поверхні зони розплаву. Встановлено, що функція розподілу температури за висотою зони розплаву несиметрична, а збільшення швидкості переміщення зони розплаву призводить до збільшення температурного градієнта на поверхні рідкої фази.

  Скачати повний текст

Розроблено методику вибору раціональної періодичності профілактичного обслуговування транспортних засобів та локального прогнозування моменту постановки транспортних засобів на певний вид профілактичного обслуговування. З метою практичної реалізації моніторингу витрати палива розроблено апаратно-програмний комплекс: "Пристрій контролю залишку палива", програмне забезпечення "Моніторинг" та три варіанти реалізації системи моніторингу. За результатами експериментальних досліджень встановлено, що показник фактичної витрати палива враховує вплив більшого числа експлуатаційних чинників, і є більш інформативним; організація обслуговування з періодичністю, встановленою у літрах витраченого палива, у порівнянні з пробігом дозволяє знизити сумарні питомі витрати на 6,31 % за контрольний період.

  Скачати повний текст

Наведено результати дослідження структури текстильної упаковки, призначеної для рідинної обробки, методом імітаційного моделювання. Побудовано та досліджено імітаційні моделі формування структури упаковки, розподілу слідів нитки в радіально-осьовому перерізі тіла упаковки та пошарового розподілу контактних площадок. Розроблено спосіб і пристрій для рідинної обробки упаковок, нові конструкції перфорованих патронів.

  Скачати повний текст

Мета дослідження - розробка методів визначення параметрів газової (концентрація компонентів, температура) і дисперсної (швидкість, розмір, концентрація, температура, вміст залишкового вуглецю для частинок) фаз у пилогазових потоках. Знайдено аналітичну залежність характеристик розсіяного частинками лазерного випромінювання від їх параметрів. Свторено пристрій та розроблено методику його роботи для оптичного вимірювання параметрів частинок легкої золи у потоці. Розв'язано задачу опису дифузії газу, що адсорбується, крізь капіляр за довільної зміни температури його стінки. Створено кріогенний адсорбційний модулятор газового потоку для підвищення чутливості мас-спектрометричних вимірювань концентрації шкідливих компонентів димових газів. Обгрунтовано використання методу флуктуаційної спектроскопії для визначення енергії брутто-реакції газифікації частинок вугілля та температури газу-реагенту. Розроблено метод вимірювання яскравісної температури частинок, що горять, на основі аналізу флуктуацій інтенсивності випромінювання пилогазового потоку, який просвічується еталонним дженрелом.

  Скачати повний текст

Досліджено можливості поліпшення експлуатаційних параметрів різноманітних типів акумуляторів за рахунок застосування імпульсних режимів заряду. Розроблений імпульсний адаптивний принцип заряду акумуляторів грунтується на тому, що заряджувальний пристрій постійно отримує інформацію про поточний стан і динамічний відгук акумулятора на заряджувальні імпульси і використовує дану інформацію для управління процесом заряду. Таким чином акумулятор включається у ланцюг зворотного зв'язку з зарядним пристроєм, що забезпечує адаптивний характер процесу. Показано, що використання зарядних імпульсів спеціальної форми дає змогу значно прискорити процес заряду акумулятора, а також у 1,5 - 3,0 рази продовжити термін їх служби у порівнянні зі звичайним режимом заряду постійним струмом. Запропоновано пояснення ефекту прискорення процесу заряду акумуляторів в адаптивному імпульсному режимі. Досліджено структурні зміни, що відбуваються на електродах акумулятора під час циклування.

  Скачати повний текст

Розроблено, сертифіковано та упроваджено в об'єктах комунального господарства України у кількості більше, ніж 130 штук, жаротрубні водогрійні теплогенератори нової конструкції, що відрізняються високою енергоекологічною ефективністю (КПД складає 94 %, викиди оксидів азоту у 3 рази менше від нормативних), простотою виготовлення, газощільністю та маневреними якостями. Розроблено, сертифіковано та упроваджено автоматизовані блочні газові пальники ГБГ-2,5, з плавним регулюванням теплової потужності та витрат повітря з метою комплектації жаротрубних теплогенераторів потужністю 1,0 МВт. Створено пристрій пропорціоналізатора, який забезпечує постійність заданого технологічними умовами значення коефіцієнта надлишку повітря за змінного теплового навантаження котлоагрегата. Здійснено упровадження розроблених жаротрубних теплогенераторів з регулювальними газовими пальниками типу ГБГ-2,5 на підприємствах ОКП "Донецьктеплокомуненерго" та одержано річний економічний ефект більш, ніж 2,5 млн грн.

  Скачати повний текст

Вперше для регенерації фільтрувальних елементів функціональних і технологічних систем розроблено новий метод, що базується на явищі десорбції газу з миючої рідини. Розроблено пристрій контролю технічного стану й ефективності очищення, робота якого грунтується на порівнянні результатів проливок контрольованого й еталонного фільтроелементів. Визначено спрямованість і ступінь впливу керуючих параметрів на ефективність процесу регенерації. Завдяки математичному моделюванню роботи установки для регенерації фільтраційного матеріалу методом десорбції газу з миючої рідини визначено область оптимальних значень керуючих параметрів для досягнення найбільшої ефективності регенерації. На підставі аналізу результатів експериментальних досліджень розроблено рекомендації щодо вибору оптимальних значень керуючих параметрів для практичної реалізації за умов регенерації фільтрувальних елементів у випадку ремонту й експлуатації повітряних суден.

  Скачати повний текст

Розроблено новий напрямок у вивченні патомеханіки нестабільності таза. Для визначення ролі зв'язок крижово-клубових суглобів у збереженні стабільності таза запропоновано оригінальний спосіб їх експериментального дослідження та пристрій для його здійснення. На підставі отриманих експериментальних даних розроблено математичну модель і концепцію нестабільності таза. З використанням методу кінцевих елементів створено тривимірну модель таза, засновану на комп'ютерній обробці даних ЯМР-томографії. На основі концепції нестабільності таза, даних експериментальних, клінічних, рентгенологічних та ЯМР-томографічних досліджень розроблено алгоритм діагностики та лікування ушкоджень крижово-клубових суглобів. Застосування комбінації позаосередкового та заглибного остеосинтезу дозволило оптимізувати лікування вертикально нестабільних і поліфрагментарних ушкоджень крижово-клубових суглобів. Тактика лікування деструктивно-дистрофічних, запальних та пухлинних уражень крижово-клубових суглобів визначалась формою порушень біомеханіки поясу нижніх кінцівок. З застосуванням математичної моделі таза для диференціації підходів до відновлення стабільності таза обгрунтовано систему радикально-зберігаючих і реконструктивних операцій для лікування захворювань крижово-клубових суглобів.

  Скачати повний текст

Висвітлено проблеми зберігання свіжих плодів черешні у електроіонізованому повітряному середовищі. Визначено оптимальні режими іонізації повітря електричним струмом коронного розряду. Досліджено вплив електроіонізованого повітря на товарну якість, ураженість мікробіологічними й фізіологічними захворюваннями, інтенсивність окиснювально-відновних процесів, зміну деяких фізико-механічних властивостей плодів черешні у разі зберігання. Розроблено пристрій для одержання іонно-озонної суміші з високим вмістом іонів негативної полярності.

  Скачати повний текст

Встановлено, що під випливом гострого рентгенівського опромінення у діапазоні доз 10 - 100 сГр різко зростає рівень кислотності базальної шлункової секреції у щурів. У разі опромінення у дозі 10 сГр виявлено адаптаційно-компенсаторну реакцію секреторного апарату шлунка, яка проявлялася у зменшенні кислотності шлункової секреції, стимульованої пентагастрином. Рентгенівське опромінення щурів у дозі 10 сГр не викликало структурно-морфологічних змін у слизовій оболонці шлунка, проте стимулювало в ній процеси пероксидного окиснення ліпідів. Вперше показано, що криві, які описують взаємозв'язок між дозою та ефектом для базальної та стимульованої пентагастрином секреції соляної кислоти, мають нелінійний характер з наявністю дозонезалежної ділянки - "плато" кривої. З'ясовано, що збільшення дози опромінення сприяє розвитку в організмі тварин дезадаптаційних процесів, які проявлялися підвищенням кислотності шлункового соку, стимульованого пентагастрином, та появою структурно-геморагічних уражень у слизовій оболонці, ступінь вираження яких пропорційний дозі опромінення. Зазначено, що відновлення нормального секреторного процесу у шлунку після фракційного опромінення загальною дозою 40 сГр відбувалося у більш пізні терміни, ніж після гострого опромінення еквівалентною дозою. Встановлено, що комбінована дія рентгенівського опромінення у дозах 10 - 40 сГр та стресу збільшує ураженість слизової оболонки шлунка у порівнянні з групою щурів, що були піддані ізольованій дії стресу.

  Скачати повний текст

Встановлено, що пружні характеристики більшості елементів мають чітко виражений нелінійний характер. Асимптотичні розв'язки одержаних рівнянь побудовано на ідеї застосування періодичних Ateb-функцій для знаходження розв'язків звичайних диференціальних рівнянь зі степеневою нелінійністю. Одержано двопараметричну множину розв'язків, які визначають закони зміни амплітуди та частоти коливань для нерезонансного та резонансного випадків. На підставі аналізу доведено, що формальна "лінеаризація" нелінійних пружних характеристик гнучких елементів систем приводу та нехтування швидкістю поздовжнього руху призводить до значних відхилень амплітуди та частоти коливань від реальних значень.

  Скачати повний текст

Досліджено динаміку механічних систем, що містять основну лінійну підсистему, коливання якої необхідно загасити, та нелінійний гаситель з відносно малою масою. Виділено нелокальні форми коливань, коли амплітуди коливань лінійної підсистеми та нелінійного гасителя порівнянні, локалізовані форми коливань, коли амплітуда коливань гасителя значно більше, ніж амплітуда коливань лінійної підсистеми. Одержано області параметрів систем, сприятливі для гасіння коливань, коли нелокальна форма є нестійкою, а локалізована форма - стійкою. Розв'язано задачу гасіння вимушених коливань з використанням нелінійних гасителів. Розглянуто гасіння хвильових процесів істотно нелінійними гасителями. Показано, що значна частина енергії хвилі може утримуватися у гастелі коливань. Розв'язано задачу про гасіння крутильних коливань силової передачі двигуна внутрішнього згоряння за допомогою нелінійної муфти з кусково-лінійною пружною характеристикою. Показано, що резонансну частоту коливань можна вивести за межі робочого діапазону частот. Розглянуто задачу нелінійної динаміки зубчастої пари зі змінною у часі жорсткістю зачеплення. Визначено області параметрів системи пари, де відбуваються небезпечні резонансні режими коливань.

  Скачати повний текст