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

Розроблено й обгрунтовано методику підвищення якісних показників технологічного процесу, що дозволяє під час виготовлення виробів машиноприладобудування, ливарних форм і прес-форм за методом нарощування припуску, зменшити відхилення форми виробу, спричинені процесом його пошарового затвердіння. Для даного технологічного процесу одержано рішення комплексу крайових задач, що описують розподілений об'єкт з запізнюванням. На базі рішення комплексу крайових задач для розподіленого об'єкта розроблено систему управління зі зворотнім зв'язком, що дозволяє стабілізувати значення вихідних параметрів. Досліджено стійкість одержаної системи керування. Розроблені теоретичні положення підтверджено експериментально на діючому програмно-керованому обладнанні, розходження результатів становить не більше 19,4 %.

  Скачати повний текст

Досліджено автоматизовані газоаналітичні прилади за умов екстремальних умов експлуатації. Розроблено структурні схеми та математичні моделі газоаналізаторів (ГА) та газоаналітичних систем (ГАС), вихідні сигнали яких неінформативні до дестабілізованих факторів. Запропоновано схеми корекції впливу неінформативних параметрів. Наведено розрахункові методики проектування інфрачервоних, хемілюмінесцентних і полум'яно-іонізаційних ГА. Запропоновано новий спосіб градуювання ГА та стенд для їх метрологічної атестації.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено методи безконтактного визначення просторових координат вимірювальних перетворювачів акустичних, магнітних, вихрострумових дефектоскопів у процесі сканування поверхні з метою координатної реєстрації результатів контролю. Удосконалено акустичну двомірну систему визначення координат шляхом введення додаткових акустичних приймачів з метою забезпечення можливості визначення трьохмірних координат і виключення температурної похибки. З використанням тріангуляційного методу вперше розроблено оптико-механічні системи визначення трьохмірних координат вимірювального перетворювача за координатами двох точкових випромінювачів на основі вимірювального перетворювача дефектоскопа у процесі сканування. Вперше розроблено системи визначення трьохмірних координат вимірювального перетворювача дефектоскопа з використанням однієї та двох цифрових оптичних камер з матрицями приладів з зарядовим зв'язком (ПЗЗ) на кінцях фіксованої бази вимірювання довжиною від 0,5 до 1 м. Виконано оптимізацію взаємного кутового положення оптичних камер з ПЗЗ матрицями у фокальних площинах об'єктивів з метою наближення до бази вимірювання дозволеної зони можливого сканування поверхні об'єкта контролю та підвищення точності визначення координат.

  Скачати повний текст

Розроблено, створено та досліджено енергоощадні адаптивні вібраційні технологічні машини (АВТМ) з керованими вібропроводами. Здійснено аналіз і класифікацію керованих систем віброприводу, резонансних вібраційних технологічних машин, за спільними ознаками дії віброприводу на робочий орган. На підставі аналізу позитивних і негативних факторів існуючих керованих систем вібраційних приводів синтезовано структурні схеми для керованих систем з дисбалансним і електромагнітним віброприводом, які дозволяють керувати параметрами вібраційного поля ВТМ на резонансній робочій частоті вібромашини та підтримувати постійний резонансний режим роботи ВТМ незалежно від зміни маси завантаження робочого органу. Розроблено алгоритм функціонування АВТМ резонансного типу. Даний алгоритм реалізовано на промисловому мікроконтролері та перетворювачі частоти на базі широтно-імпульсно модульованої (ШІМ). Розроблено комплексну методику розрахунку електромагнітного віброприводу за використання ШІМ для живлення у АВТМ резонансного типу. Для АВТМ даного типу з дебалансним віброприводом проведено дослідження з використанням експериментальної моделі адаптивної технологічної машини. За результатами досліджень установлено взаємозв'язок енергетичних характеристик вібраційного поля АВТМ резонансного типу й енергетичних затрат дебалансного віброприводу для їх створення. Розроблено комплексну методику та принципи розрахунку дебалансного віброприводу резонансних АВТМ.

  Скачати повний текст

Запропоновано способи мінімізації випадкових і виключення систематичних похибок абсолютних методів акваметрії напівпродуктів і сировини для оптичних функціональних матеріалів та оцінено метрологічні характеристики цих методів. Показано, що тільки титриметричний метод за К. Фішером є абсолютним, незалежно від вмісту визначеної води, і може використовуватися як арбітражний для градуювання інших методів визначення води. Встановлено, що газохроматографічний і кальцій-гідридний газометричний методи у разі визначення малих концентрацій води в органічних розчинниках не можуть вважатися абсолютними та потребують градуювання. Показано, що спектрофотометрія з використанням концетраційної залежності положення максимуму світлопоглинання спиртових розчинів хлоранілової кислоти та діелькометрія на середніх та НВЧ частотах дозволяють швидко та з високою точністю визначити вологість напівпродуктів і сировини для оптичних функціональних матеріалів. Показано, що дані акваметрії є важливими під час розв'язання деяких матеріалознавчих питань.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему формування екологічної культури студентів вищих технічних навчальних закладів. Розкрито сутність базових понять та концептуальних положень формування екологічної культури студентської молоді на засадах аксіології. Наведено характеристику структури екологічної культури випускників вищої технічної школи як іманентного складника їх підготовки до майбутньої професійної діяльності. Розроблено механізм діагностики сформованості даної особистісної якості, зокрема, встановлено критерії, показники, ситуації прояву, коефіцієнт вагомості, методи кваліметричного оцінювання, рівні. Теоретично обгрунтовано й експериментально перевірено технологію формування екологічної культури студентів техніко-технологічних спеціальностей, виявлено організаційно-педагогічні умови її ефективного функціонування.

  Скачати повний текст

Розглянуто педагогічні умови та аксеологічні засади удосконалення загальної культури особистості з використанням джерел вітчизняної та світової культури. Описано педагогічні принципи, розроблено методи і форми підвищення загальної культури студентів вищого технічного навчального закладу. Висвітлено нові технології набуття гуманітарних знань.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано методичні засади підвищення ефективності навчальної діяльності на заняттях з креслення у вищій школі на змістовно-процесуальному та особистісному (з урахуванням індивідуальних можливостей у процесі самостійної роботи) рівнях. Виконано дидактичний аналіз навчально-методичного забезпечення навчального курсу та визначено підходи щодо удосконалення методики його викладання. Теоретично обгрунтовано й апробовано концентрично-ланцюжковий метод, що забезпечує активне систематичне та послідовне залучення студентів до навчальної діяльності на заняттях з креслення. Розроблено комплекс графічних завдань, що сприяють реалізації основних дидактичних принципів навчання, активізації навчальної діяльності студентів на заняттях та враховують специфіку фахової підготовки. Визначено критерії оцінювання рівнів сформованості графічних знань та практичних умінь, просторової уяви та просторового мислення. На підставі проведеного дослідження встановлено вплив сформованих у студентів графічних знань і вмінь на професійну підготовку майбутніх учителів трудового навчання.

  Скачати повний текст

У дослідженні розв'язано актуальну науково-практичну задачу - забезпечення надійності функціонування складних систем, що складаються з неоднорідних підсистем та елементів з багатьма станами (СНБС). Розроблено математичну модель надійності СНБС та алгоритм обчислення нестаціонарних ймовірностей станів системи, що враховує залежність між станами підсистем, модифікацію методу дерев відмов - дерева станів. Сформульовано задачі оптимізації надійності СНБС: оптимального навантаженого та ненавантаженого різнотипного резервування; оптимального технічного обслуговування з урахуванням обмежень на ресурси, умов повернення довгострокових інвестицій, умов сумісності виконання технічного обслуговування елементів. Для розв'язування задач розроблено метаевристичні алгоритми на основі генетичного алгоритму та методу послідовного аналізу варіантів, ефективність яких підтвердилась обчислювальними експериментами.

  Скачати повний текст

Здійснено теоретичне дослідження аномальної релаксації у структурно-невпорядкованих матеріалах у приладових системах. Побудовано моделі аномальних релаксацій Коул - Коула, Коул - Девідсона, Гавриляка - Негамі. Для побудови моделі запропоновано визначення локальної дробової похідної та вивчено її властивості. Побудовано фрактальну функцію типу Салема, проведено розрахунки середньої фрактальної розмірності, локальної дробової розмірності, знайдено значення дробових похідних у деяких точках. Одержано аналітичний розв'язок рівняння, що описує аномальну релаксацію, з дробовою похідною. Даний розв'язок збігається з експериментальними законами Коул - Коула, Коул - Девідсона, Гавриляка - Негамі. Використано дробово-диференційальний оператор, за допомогою якого одержано залежність комплексної сприйнятливості законів Коул - Коула, Коул - Девідсона, Гавриляка - Негамі. Показано зв'язок дробової похідної з розмірністю фрактальної множини, що спричинює аномальну релаксацію. Проведено порівняння теоретичних і експериментальних залежностей стосовно діелектричних властивостей. Побудовано модель мікроструктури неупорядкованих середовищ, що виявляють неекспонентну діелектричну релаксацію. Запропонована модель базується на фрактальному підході до структурування середовища та виділення ієрархічних рівнів ближніх порядків - кластерів та їх складових - субкластерів. Показано, що перехід від строго експонентної залежності до аномальної залежності здійснюється за умов переходу від неперервного до фрактального розподілу часу релаксації.

  Скачати повний текст

Досліджено апроксимацію спіралеподібних дискретно представлених кривих (ДПК) у полярній системі координат за критерієм найменших граничних відхилень (НГВ). Розглянуто неперервну НГВ-апроксимацію на підставі перенесення в простір параметрів та вивчено властивості цього перенесення. Запропоновано методи лінійної та багатовимірної НГВ-апроксимації, складено алгоритми визначення параметрів функції-апроксиманта. Запропоновано спосіб апроксимації на базі дискретних представлень спіралеподібних ДПК, який не потребує визначення параметрів НГВ-спіралі. Досліджено дискретну НГВ-апроксимацію спіралеподібних ДПК у полярній системі координат без урахування вигляду модулювальної функції на базі побудови опуклих опорних ДПК. Запропоновано способи дискретного НГВ-моделювання складених спіралеподібних ДПК, корекції прямолінійних ділянок апроксимуючої кривої, а також ітераційний спосіб побудови НГВ-розв'язку.

  Скачати повний текст

Запропоновано математичну модель переносу маси для моделювання процесу атомізації на базі методу нульового градієнта та дельта-функції Дірака. З використанням розробленої моделі показано, що основною причиною нелінійності статичної характеристики атомно-десорбційного спектрометра є нестабільність оптичних параметрів вимірювальної системи. Створено структурну модель вимірювального вузла з вертикальним електротермічним атомізатором, що дало змогу поліпшити стабільність оптичних параметрів вимірювальної системи та на 60 % зменшити похибку вимірювання атомно-абсорбційних спектрофотометрів. Лінеаризовано статичну характеристику такого спектрометра завдяки використанню вертикального капілярного електротермічного атомізатора та логарифмування вихідного сигналу вимірювальної системи, що дозволило значною мірою розширити діапазон вимірювання та збільшити до 70-ти кількість елементів. Наведено модифікований атомно-абсорбційний метод з використанням капілярного електротермічного атомізатора, на основі якого уніфіковано основні параметри вимірювальної схеми, вдвічі збільшено чутливість перетворення та збільшено вірогідність контролю до значення 0,94.

  Скачати повний текст

Досліджено історико-соціальні аспекти становлення та розвитку інженерно-педагогічної освіти в Україні. Проаналізовано досвід підготовки педагогічних кадрів для професійно-технічної школи у країнах Європи. Визначено вимоги Болонської декларації. Систематизовано основні концептуальні та методологічні засади та принципи, за якими можливе реформування інженерно-педагогічної освіти України. На підставі визначених сучасних проблем, що стосуються підготовки та комплектування професіонально-технічних навчальних закладів (ПТНЗ) інженерно-педагогічними кадрами, ретельного методологічного аналізу психолого-педагогічної складової підготовки, а також удосконаленого комплексу вимог до освітньо-кваліфікаційних характеристик даних кадрів запропоновано модель неперервної багаторівневої інженерно-педагогічної освіти в Україні та здійснення її реалізації шляхом впровадження мережі регіональних багаторівневих інженерно-педагогічних навчальних комплексів, діяльність яких має спрямовуватися на задоволення потреб регіональних ПТНЗ у педагогічних кадрах різних освітньо-кваліфікаційних рівнів.

  Скачати повний текст

На підставі термодинамічного аналізу процесів дисоціації та взаємодії фаз шляхом наплавлення сформовано безфтористу шлакову систему, що забезпечує високі технологічні властивості у ході відновлення циліндричних деталей малого та середнього діаметра. Внаслідок проведених досліджень окиснювально-відновлювальних процесів під флюсами даної системи доведено визначальну роль у формуванні складу шва реакцій у газовій фазі. Показано можливість відновлення марганцю з оксиду магнієм за рахунок протікання реакцій у газовій фазі. Запропоновано вдосконалену схему взаємодії фаз шляхом зварювання під флюсом, за якою на формування кінцевого хімічного складу металу шва значно впливають реакції у газовій фазі. Експериментально перевірено можливість відновлення з оксидів кремнію, марганцю та титану вуглецем. Розроблено новий спосіб наплавлення циліндричних деталей в потоці флюсу, що передбачає горіння дуги в повітряно-флюсовій суміші, що рухається.

  Скачати повний текст

Розроблено новий напрям польової іонної мікроскопії - низькопольову іонну мікроскопію, який забезпечує формування іонних зображень металів і сплавів за низьких напруженостей поля та дає змогу проводити повну кристалографічну паспортизацію меж зерен і потрійних стиків. У надпровідному сплаві Nb-Ti виявлено наномасштабні градієнти концентрації Nb. Визначено на ангстремному та субангстремному рівнях кристалографічні параметри ряду лінійних і площинних дефектів та існування нанослою omega-фази у вольфрамі. Вперше реалізовано повне атомне розділення купола вуглецевих нанотрубок і виявлено ефект зміцнення вуглецевих нановістрій за їх пластичної деформації за умов екстремальних механічних навантажень. Виявлено наявність лінійних вуглецевих ланцюжків на поверхні вістрійних вуглецевих фібрил, які містять більш, ніж 10 атомів. Описано особливості польової іонної емісії металів і сплавів у присутності парів води та запропоновано нові способи польової обробки мікроінструмента з використанням парів води.

  Скачати повний текст

  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

Дисертація присвячена вдосконаленню і розвитку процесів згинання композиційних і складнопрофільних заготівок. Розроблена комп'ютерна система розрахунку і автоматизованого проектування процесу. Обгрунтовані засоби підвищення ефективності, запропоновані і реалізовані нові технологічні прийоми і технічні рішення, що дозволили підвищити техніко-економічні показники виробництва гнутих деталей з композиційних і складнопрофільних заготівок.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст