Розроблено методику аналізу просторових хвильових полів і проведено її реалізацію для пружних тіл скінченних розмірів та складних хвилеводів при врахуванні нестаціонарного деформування і радіаційного демпфірування. На основі точних розв'язків просторових граничних задач встановлено нові особливості формування частотного спектра та форм коливань в суцільних і порожнистих скінченних циліндрах в залежності від граничних умов. Виявлено кількісні зв'язки між характеристиками нестаціонарних хвильових полів в суцільних і порожнистих скінченних циліндрах та параметрами зовнішнього навантаження. Проведено кількісну оцінку ефектів фокусування хвиль на осі циліндра. Вивчено кінематичні та енергетичні характеристики хвильових полів, які збуджуються точковим ненаправленим джерелом в пружно-рідинних хвилеводах в залежності від їх структури та фізичних параметрів складових хвилеводів. Виявлено і вивчено узагальнені незатухаючі хвилі в складених хвилеводах.

  Скачати повний текст

В дисертації розвинуто метод стохастичної стабілізації координат в електроприводах з випадковим збуренням, а також створено стохастичну систему автоматичного керування з оперативною адаптацією її структури та параметрів до зміни спектральних характеристик збурень. За допомогою розроблених математичних моделей, а також створеного експериментального зразка, проведено дослідження процесів в електромеханічних системах зі стохастичною стабілізацією регульованої координати. Зроблено висновки за результатами проведених досліджень.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена вивченню хвильових процесів в пиловій плазмі. Проаналізований внесок пилової компоненти в колективні явища у плазмі на прикладі вже відомих хвиль та коливань. Знайдені спектри альфвенівських та магнітозвукових хвиль в широкій смузі частот, які раніше не досліджувалися. Чисельно та аналітично отримані та проаналізовані спектри низькочастотних поверхневих хвиль для різних типів геометрії, яка модельно реалізується у відповідних космічних об'єктах. Деякі проаналізовані ефекти застосовані для пояснення космічних просторових структур та іоносферних явищ.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено вирішенню проблеми підвищення ефективності функціонування систем управління магістральними газопроводами (МГ) та їх загальної ефективності шляхом використання новітніх досягнень науково-технічного прогресу. Стосовно до нестаціонарних і усталених режимів МГ розроблено нові чисельні методи та алгоритми, що грунтуються на загальному методі кінцевих елементів. Встановлено, що розроблені в дисертації методи, алгоритми та програмно-інформаційні комплекси на відміну від відомих дають можливість розраховувати та оптимізувати режими складних систем МГ (десятки компресорних станцій, сотні трубопроводів), на великих інтервалах часу (кілька діб), з великими кроками інтегрування (кілька годин), з необхідною точністю та складними збуреннями (десятки включень - відключень устаткування). Такими сукупними характеристиками не володіє жоден з відомих програмно-інформаційних комплексів аналогічного призначення. Розроблено методологію аналізу енергетичної ефективності, виконано дослідження основних напрямів енергозбереження в МГ країни.

  Скачати повний текст

Дисертаційна робота присвячена розробці методів побудови широкосмужних малогабаритних, конструктивно простих мікрохвильових перетворювачів з малозалежними від частоти фазовими зсувами між всіма сигналами, призначених для високоточного вимірювання параметрів антенно-хвилевідних трактів. На основі вказаних перетворювачів розроблена математична модель вимірника, що дозволяє шляхом алгоритмічної обробки результатів вимірювання виключити домінуючі погрішності. Отримана формула для розрахунку фазового зсуву між сигналами, що підводяться до НВЧ (надвисокочастотних) діодів двох детекторних головок, що збуджуються похилими щілинами зв'язку, враховує всі геометричні параметри щілин: довжину і ширину, кут нахилу, координати центрів щілин. Проведена багатопараметрична оптимізація з метою отримання квазипостійного фазового зсуву в діапазоні частот хвилеводу і мінімізації частотної погрішності вимірювання.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням ідентифікації макромоделей нелінійних багатополюсних компонентів електричних та електронних кіл. Особливу увагу приділено автоматизації ідентифікації макромоделей за результатами експериментальних вимірювань. Запропоновано загальну структуру вимірювально-обчислювального комплексу для побудови макромоделей. Сформульовано основні вимоги до характеристик і можливостей такого комплексу. Розроблено та запропоновано схемотехнічну реалізацію комплексу у вигляді зовнішнього блоку, що приєднується до ЕОМ. Розглянуто структуру програмного забезпечення для подібного комплексу. Особливу увагу звернуто на процедуру попередньої обробки виміряних сигналів-відгуків на зовнішнє тестове збурення. Запропоновано нові методи фільтрації завад: метод слідкуючого детектування аномальної завади та метод біжучого кластера для детектування шумів АЦП. Розглянуто алгоритми детектування нелінійного режиму роботи досліджуваного об'єкту. Модифіковано існуючий алгоритм мінімізації цільової функції в оптимізаційному методі ідентифікації макромоделей шляхом введення цільової гіперфункції, що дозволяє розширити клас сигналів, для яких модель є достатньо точною.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено моделюванню суцільних середовищ зі змінною мікроструктурою, які ізотропно намагнічуються, і розробці методів їх діагностики на підставі аналізу характеристик лінійних і нелінійних хвильових процесів. Розроблений новий напрямок у механіці колоїдних магнетиків, який грунтується на врахуванні можливостей формування кластерів при зміні рівноважного термодинамічного стану. Показано, що структурування магнітних колоїдів слугує причиною аномальних явищ при поширенні ультразвуку, які полягають у різкій зміні швидкості його поширення і поглинання. Запропоновано конструктивний метод вивчення хвильових рухів неелектропровідних магнітних середовищ шляхом побудови ефективного немагнітного середовища із спеціальними рівняннями термодинамічного стану. Встановлені нови типи хвильових рухів електропровідних середовищ, зумовлені їх намагнічуванням.

  Скачати повний текст

Теоретично досліджено резонанс зарядженої частинки, яка рухається в магнітному полі, силові лінії якого мають обертальне перетворення, з гвинтовим магнітним збуренням. Розглянуто резонансні явища: "рух дрейфового острова" і стохастизація траєкторії руху зарядженої частинки у застосуванні до задач керованого селективного по енергіях частинок транспорту прольотних заряджених частинок впоперек плазмової конфігурації. Вивчено вплив кулонівського розсіювання в плазмі термоядерного реактора на дотримання умови дрейфового резонансу. Виявлено, що при певних параметрах профілю густини плазми кулонівське розсіяння виділених резонансних частинок на частинках плазми не припиняє процесу "рух дрейфового острова". Запропоновано обмежувати час існування стохастичного шару для того, щоб зробити стохастичний перенос селективним по енергіях частинок. Встановлено, що вплив амбіполярного електричного поля може сприяти підсиленню властивості селективності по енергіях частинок процесу стохастизації траєкторії частинки.

  Скачати повний текст

Розраховано закони дисперсії та хвильові функції, електронні властивості напівпровідникових кристалів. Розроблено комп'ютерні програми розрахунку самоузгоджених енергетичних спектрів напівпровідників з граткою типу алмазу. Вперше побудовано алгоритм тривимірної апроксимації енергетичних спектрів кремнію та германію на ортогональних поліномах Чебишева. На базі розв'язків секулярного рівняння отримано матриці псевдогрінівського оператора, за якими розраховано густини електронних станів. Для прискорення розрахунків резольвенти псевдогрінівського оператора використано тривимірну апроксимаційну схему на ортогональних поліномах Чебишева. Алгоритм і програма розрахунку матриці псевдогрінівського оператора - база для дослідження електронної будови невпорядкованих систем.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням дослідження стійкості діакоптичних методів розрахунку перехідних процесів у електричних та електронних колах. Особливу увагу приділено виявленню апріорних критеріїв стійкості діакоптичних процедур. Запропоновано використовувати з метою розрахунку перехідних процесів А-стійкий діакоптичний метод, який базується на понятті експоненціальної стійкості. Розширено метод використання відношень Релея для оцінки стійкості діакоптичного процесу. Реалізовано оцінку стійкості розрахунку за збуреннями зовнішніх змінних. Наведено критерії оцінки стійкості, які реалізовано в програмі діакоптичного аналізу електричних кіл.

  Скачати повний текст

З'ясовано механізм затухання ленгмюрівських коливань великої амплітуди у плазмі без зіткнень. Розглянуто особливості коливань електронів у різних геометричних системах - обмеженій у поперечному напрямі плазмі, що складається з позитивних та негативних іонів, нерівноважному плазмовому згустку, безмежній однорідній та неоднорідній плазмі. Визначено: електричне поле ленгмюрівських коливань холодної плазми містить незалежну від часу компоненту, що призводить до руху іонів. У випадку плазмового згустку у центральній частині вони починають свій рух до центру, навіть за умови, що у цілому заряд згустку позитивний. Це призводить до перетинання електронних траєкторій з часом, тобто у системі виникає одномірна турбулентність. У холодній плазмі перетинання електронних траєкторій відбувається за будь-яких амплітуд початкового збурення. Виявлено принципову відмінність процесу турбулізації ленгмюрівських коливань, що досліджуються, від модуляційної нестійкості у теплій плазмі. Отримано формулу, що визначає час перетинання, для вивчення можливого аперіодичного розігріву електронів плазми в електричному полі інтенсивних ленгмюрівських коливань, з енергією, більшою за теплову енергію плазми. Запропоновано новий метод розрахунку, що дозволяє розмежувати фізичний та нефізичний (чисельний) ріст температури.

  Скачати повний текст

Побудовано та досліджено континуальні моделі середовищ з ієрархічною структурою. Наведено динамічні рівняння стану, які описують макроскопічні прояви структури. Розглянуто умови виникнення автохвильових режимів. Визначено області існування мультиперіодичних, квазіперіодичних і хаотичних режимів. Виявлено характерні відмінності атракторів, що відповідають різним проявам нелокальності. Проведено дослідження гідродинамічної моделі структурованого середовища. Встановлено, що автохвильові інваріантні режими відіграють роль проміжних асимптотик для широкого класу початкових та крайових задач. Досліджено симетрію гідродинамічних моделей без релаксації, а також отримано точні розв'язки та здійснено нелокальну лінеаризацію у випадку тетівського рівняння стану.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено вирішенню проблеми оперативного оптимального управління інженерними комунікаційними системами (ІКС) за умов їх стохастичної дестабілізації, пов'язаної з випадковими аварійними ситуаціями на трубопроводах ІКС і випадковими збуреннями навколишнього середовища. Запропоновано вирішити означену проблему шляхом системного підходу до оперативного управління: на основі оперативно-планованих (прогнозованих) витрат цільового продукту (ЦП) комунальними та промисловими споживачами цільового продукту (СЦП) розроблено на рівні задач оперативного оптимального управління такий моніторинг моделей планування (прогнозуванння), який може забезпечити надійну й ефективну роботу ІКС за умов стохастичної дестабілізації режимів її експлуатації під час виконання умов повної керованості ІКС за рахунок внутрішніх ресурсів (ресурсів магістральних джерел цільового продукту) та запасів цільового продукту (ЗЦП). Для розв'язання даної проблеми вперше побудовано стохастичну модель оперативного планування потокорозподілу ЦП в ІКС, орієнтовану на оптимальну реалізацію ресурсів ІКС за умов стабілізації режимів її експлуатації. Вперше вирішено задачу управління ЗЦП за оптимальними часом та обсягами їх включення в загальні ресурси ІКС. Досліджено стохастичні моделі та алгоритми задач оперативного оптимального управління режимами експлуатації ІКС за критеріями мінімумів енергетичних витрат активних регулюючих органів і заслонок, розбіжностей фазових координат збуреного стану та стану ІКС у процесі реалізації задачі управління, ентропії ІКС за умов невизначеності її стану та ризику під час організації управління у разі невизначеності збуреного стану ІКС.

  Скачати повний текст

Проведено експериментальні дослідження методами дистанційно-оптичної діагностики штучних і природних плазмових збурень. Одержано свідчення розвитку колективних ефектів під час інжекції електронних пучків в іоносферу. Експериментально (CRRES G-11b) підтверджено гіпотезу про критичну іонізацію потоку нейтрального Ba, що рухається в замагніченій слабкоіонізованій іоносферній плазмі.

  Скачати повний текст

Модифіковано методику розрізнення випадкових шумів та хаотичних процесів, поданих часовими реалізаціями, яка розглядає критерії розрізнення, що побудовані на визначенні спектра показників Ляпунова. Встановлено, що алгоритми моделювання збурених неоднорідних марковських процесів поширено на випадок хаотичного збурення. Запропоновано методи розрізнення хаотичних та випадкових збурень за вихідними характеристиками збуреного марковського процесу. Проаналізовано зміни основних характеристик марковських процесів із властивостями sigma-фокусування відповідно до параметрів хаотичних збурень. Результати використано з метою досліджень стабільності формування лікарських препаратів, визначення аномалій у серцевій діяльності, а також аналізу режимів роботи хаотичних генераторів.

  Скачати повний текст

Досліджено середовища з розподіленими об'ємними джерелами маси та взаємодії таких середовищ з магнітним полем. Розглянуто задачі, які можуть мати практичне застосування: про течію в'язкої рідини, що проводить струм у нескінченному каналі з вдувом і відсмоктуванням на стінках, про магнітогідродинамічний підшипник. В обох задачах враховувався вплив рівномірно розподілених об'ємних джерел маси властивостей, що й у загальному потоці. Досліджено хвильові процеси в середовищі з об'ємними джерелами маси за наявності магнітного поля. Розв'язано задачу про розповсюдження малих збурень, що є фізичною аналогією середовища з розподіленими джерелами маси.

  Скачати повний текст

Розвинуто математичні способи і створено алгоритми чисельного аналізу поширення гармонічних поперечних, поздовжніх і крутильних коливань у неоднорідних стержнях з кусково-неперервними періодичними параметрами і регулярними системами пружних і жорстких в'язей і зосереджених мас. Рівняння гармонічних коливань зведено до періодичних гамільтонових систем, які для стержнів з пружними в'язями і зосередженими масами будуть системами з імпульсними збуреннями; побудовано загальні розв'язки цих систем. Для нерозрізних балок з жорсткими в'язями розроблено алгоритми, специфіку яких зумовлено зведенням до нуля в'язей прогинів чи кутів повороту. Проведено якісний і кількісний аналіз дисперсійних характеристик і зон пропускання коливань.

  Скачати повний текст

Науково обгрунтовано метод аналізу балістичного гравіметра як лінійної динамічної системи у частотній області, а також засіб асимптотичної оцінки похибок поліноміальної апроксимації за методом найменших квадратів (на прикладі лінійної моделі 2-го порядку). Сформульовано критерій динамічної точності гравіметра. Вперше отримано параметри фільтрів нижніх частот, що описують поведінку гравіметра у частотній області залежно від виду використовуваних моделей та вимірювальних схем. Встановлено нові загальні асимптотичні властивості методичних і динамічних похибок балістичного гравіметра. Удосконалено структурний метод зменшення динамічної похибки гравіметра, що базується на принципі інваріантності до збурення. Вилучено систематичну похибку 40 мкГал із значення прискорення сили ваги (ПСВ) на основному пункті 1-го класу "Харків" Державної гравіметричної мережі України, нове значення ПСВ на пункті отримано з середнім квадратичним відхиленням 16 мкГал.

  Скачати повний текст

Проаналізовано різні характеристики декаметрових сигналів за похилого поширення в каналах регулярної та штучно збуреної іоносфери. Проведено експериментальні дослідження впливу великомасштабної штучної зони збурення на проникаючі через неї сигнали, які підтвердили існування ефектів фокусування і дефокусування радіохвиль за рахунок додаткової рефракції радіохвиль на штучній зоні збурення, місця прийому та робочої частоти пробного сигналу. З урахуванням особливостей впливу іоносфери й експериментальних даних про флуктуації сигналу в іоносферних каналах розроблено математичну модель декаметрових сигналів і отримано нові алгоритми імітації флуктуацій амплітуди та фази сигналу. Розглянуто можливість імітації сигналів з полімодальним розподілом амплітуд і проведено дослідження причин появи бімодальних розподілів. Розроблено нові алгоритми і програмне забезпечення статистичної ідентифікації параметрів математичної моделі флуктуючих декаметрових сигналів в іоносферних каналах на базі послідовного симплекс-методу, що дозволяє оптимізувати процес визначення параметрів за даними амплітудних вимірів.Для проведення експериментальних досліджень розроблено та створено спеціальний апаратно-програмний комплекс багаточастотного зондування іоносфери когерентним методом.

  Скачати повний текст

Встановлено природу високоанізотропних магнітних властивостей гексаферитів М типу. Визначено низькотемпературні підграткові внески у константи енергії анізотропії. Досліджено механізми впливу магнітних полів, температури, діамагнітних заміщень, одновісних пружних напружень на анізотропні магнітні властивості. Розроблено методики ЯМР досліджень, за допомогою яких вперше спостережено ефекти зменшення локальної намагніченості в середині доменної межі відносно її краю за рахунок теплових внутрішньомежових магнонів, зміну модулів магнітних моментів іонів Fe³⁺ за умов збурення енергії анізотропії, перехід у магнітному полі доменної межі Блоха у доменну межу Неєля.

  Скачати повний текст