На основі нових даних про властивості біомінералів описано можливий механізм виносу кальцію з кісток під час космічних польотів. Встановлено, що винос кальцію пов'язаний з нанорозмірним п'єзоелектричним ефектом, який за умови невагомості зумовлює зміну електричного заряду та поверхневої енергії нанокристалів, якими представлено мінеральну компоненту кісток. Відсутність механічних навантажень призводить до зміни енергетичного стану нанокристалів, перерозподілу іонів і вакансій кальцію в їх об'ємі, а також до "виштовхування" іонів кальцію з нанокристалів електричними силами. Оскільки мінеральна компонента кісток являє собою кристалічні частинки , то процеси демінералізації кісток розглядаються з позицій фізики твердого тіла. Динаміку демінералізації кісток та їх анізотропні характеристики запропоновано вивчати за допомогою спеціальних парамагнітних маркерів, утворених з ростом кісток або за допомогою спеціальних процедур. Ці маркери можуть входити до всіх основних підсистем кісток і бути зареєстрованими методом електронного парамагнітного резонансу.

Викладено принципи узагальненого підходу та алгоритм розв'язку плоскої задачі статичної електричної пружності з урахуванням п'єзоелектричного ефекту. Опрацьовано алгоритми, що грунтуються на запропонованих методах, а також автоматизовано математичну симуляцію взаємопов'язаних електричних і механічних полів в неоднорідних п'єзоелектричних пластинах під прямим п'єзоелектричним ефектом.

З використанням методу зрощування асимптотичних розкладів одержано моделі динамічної взаємодії тонкостінного криволінійного п'єзоелектричного включення змінної товщини з пружною ізотропною матрицею за усталених коливань композита. Пружна система перебуває за умов поздовжнього зсуву. Розглянуто різні випадки електричних граничних умов на поверхні неоднорідності. Запропоновано алгоритм побудови примежово-шарових поправок для уточнення поведінки зміщень і напружень в околі краю включення за різних його форм.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено математичне, інформаційне та лінгвістичне забезпечення для систем автоматизованого проектування (САПР) гідравлічних мікроелектромеханічних систем. Описано математичну модель рідинного термоактюатора для компонентного рівня даного проектування, на основі використання рівняння Ван-дер-Ваальса для визначення тиску газо-рідинної суміші на пружний елемент мікропристрою, що допомагає підвищити ефективність та точність вихідних результатів. Вдосконалено математичні моделі мікропомп з п'єзоелектричним та електростатичним приводами, в яких використовуються рівняння в часткових похідних для визначення прогину та напружень в тонкій мембрані, проаналізовано вихідні параметри з різним конструктивним виконанням пружного елемента. Зазначено, що інформаційне та лінгвістичне забезпечення, які складаються з структури даних та формату опису конструкцій мікрогідравлічних пристроїв, допомогло вдосконалити бібліотеку математичних моделей та розширити функціональні можливості БД САПР за допомогою використання XML-формату.

Запропоновано оригінальну конструкцію швидкодіючого виконавчого механізму паливної форсунки акумуляторної паливної апаратури на базі лінійного п'єзоелектричного перетворювача. Наведено метод багатокритеріальної оптимізації розробленої конструкції паливної форсунки, який заснований на оптимальному виборі всіх визначальних параметрів з використанням методу дослідження простору параметрів. Запропоновано методику визначення базової характеристики керування паливоподачею дизеля, який оснащений дослідною акумуляторною паливною системою з електронним керуванням. Встановлено, що запропонована методика використана для визначення матриць керування автотракторного дизеля 4ЧН12/14 у разі обладнання його дослідною акумуляторною паливною системою з лінійним п'єзоелектричним перетворювачем.

Індекс рубрикатора НБУВ: З264-082.05 с116

Рубрики:

Електричні апарати. Електроапаратобудування

Шифр НБУВ: Ж14164 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано методику дослідження напружено-деформованого стану поблизу країв гострокінцевого тонкого прямолінійного п'єзоелектричного включення змінної товщини та низької жорсткості, що знаходиться у пружному ізотропному середовищі. Методика грунтується на поєднанні асимптотичного аналізу розв'язків задачі та методу сингулярних інтегральних рівнянь, в основу числової реалізації яких закладено процедуру регуляризації Канторовича розбіжних інтегралів і метод колокацій.

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.21 + В379.271

Рубрики:

Квантування в напівпровідниках, квантові ями

Електричні властивості

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено амплітудно-часові і спектральні характеристики ехо-імпульсів SH-хвиль від тонкостінних прямолінійних п'єзоелектричних включень малої жорсткості та змінної товщини, що знаходяться у пружному ізотропному однорідному середовищі. Методика дослідження базується на використанні інтегральною перетворення Фур'є за часом та методу сингулярних інтегральних рівнянь.

Дослідження присвячено підвищенню точності, вірогідності, швидкодії вимірювання у разі контролю параметрів виробів та забезпечення можливості застосування високоточних засобів контролю (зокрема координатно вимірювальних машин (КВМ)) за цехових умов шляхом захисту їх від дії дестабілізуючих вібраційних впливів середовища за допомогою засобу активного захисту на базі активної віброопори з п'єзоелектричним приводом. Проаналізовано сучасні методи та пристрої захисту приладів вимірювання та контролю від зовнішніх вібраційних впливів, виявлено їх недоліки, а також необхідність застосування активних віброзахисних систем, які дозволяють істотно підвищити ступінь захисту прецизійних систем і приладів контролю від зовнішніх вібрацій. Розроблено математичну модель похибки вимірювання у разі контролю розмірів виробів на КВМ з урахуванням дії зовнішніх вібраційних впливів. Зменшено значення випадкової складової похибки вимірювання. Розроблено засіб активного віброзахисту. Досліджено активний віброзахист КВМ.

Досліджено новий п'єзоелектричний гравіметр автоматизованої авіаційної гравіметричної системи (АГС). Розроблено його конструктивну схему, складено математичну модель. Розглянуто основні джерела похибок і запропоновано шляхи їх зменшення. Одержано патент України на винахід. Вирішено проблему фільтрації вихідного сигналу п'єзоелектричного гравіметра від найбільшої із завад - вертикального прискорення літака, шляхом встановлення частоти його власних коливань. Проведено цифрове моделювання на ЕОМ найбільш небезпечних резонансних режимів нового п'єзоелектричного гравіметра. Обгрунтовано доцільність використання нейромережевого підходу у задачах розробки алгоритмів функціонування та комплексування автоматизованої АГС із новим п'єзоелектричним гравіметром із метою зменшення інструментальних похибок гравіметра та інших навігаційних елементів. Створено експериментальну установку, на якій досліджено новий п'єзоелектричний гравіметр. Новий п'єзоелектричний гравіметр суттєво підвищує точність вимірювання прискорення сили тяжіння (1 мГал) у порівнянні з відомими неавтоматизованими гравіметрами (2 - 10 мГал) та швидкодію у 10 разів.

Одержано ефективні граничні умови взаємодії тонкого криволінійного п'єзоелектричного включення з пружним середовищем за усталених коливань композиту. Розглянуто різні випадки електричних граничних умов на поверхні включення за ідеального механічного контакті неоднорідності та матриці. Запропонована методика дозволяє також дослідити поведінку напружено-деформованого стану тіла в околі краю включення залежно від його форми. Для цього побудовано відповідні внутрішні асимптотичні поправки. Використовуючи створені моделі, з залученням методу перетворення Фур'є за часом, методів граничних інтегральних рівнянь та функцій стрибків розв'язано нові задачі дифракції пружних хвиль на тонких п'єзокерамічних неоднорідностях малої жорсткості та слабої контрастності. Досліджено динамічну концентрацію напружень поблизу країв, зокрема гострокінцевих, тонких п'єзоелектричних включень. Виявлено основні закономірності полів, розсіяних такими неоднорідностями у дальню зону (зону Фраунгофера).

Індекс рубрикатора НБУВ: Л428.7

Рубрики:

Напівпровідникова і магнітна кераміка (магнетокераміка). Оксидна кераміка (кераміка чистих окислів)

Шифр НБУВ: Ж41115 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Для розрахунку оптимального узгодження потужного ультразвукового генератора з п'єзоелектричним перетворювачем необхідно знати параметри еквівалентної електричної схеми заміщення останнього, які визначаються на основі експериментально отриманих значень та амплітудно-частотних (АЧХ) і фазочастотних (ФЧХ) характеристик. Приведені результати розробки цифрового аналізатора і програми ПК для побудови і аналізу цих характеристик. Створений аналізатор живить підключену до нього ультразвукову коливальну систему синусоїдальною напругою, яка змінює свою частоту в заданих межах, та за допомогою комп'ютера відображує в графічному вигляді АЧХ і ФЧХ, а також визначає основні параметри коливальної системи.

Описані принцип, конструктивні і технологічні рішення формування основних характеристик пристроїв на поверхневих акустичних хвилях (ПАХ) з п'єзоелектричним звукопроводом з використанням нового методу. Суть метода полягає у формуванні шляхом селективної поляризації п'єзоактивних ділянок на звукопроводі з конфігурацією їх границь, що мають форму огинаючої заданої імпульсної характеристики пристрою на ПАХ.

Запропоновано методику дослідження хвилеутворення у пружному півпросторі з тонким прямолінійним п'єзокерамічним включенням змінної товщини. Складові електропружної системи перебувають в ідеальному механічному контакті, а на поверхні включення електрична індукція рівна нулю. Методика базується на теорії сингулярних збурень із поданням розв'язків через відповідні функції Гріна.

Розглянуто можливість підвищення точності керування п'єзоелектричним двигуном, а саме за струмом і швидкістю, з урахуванням специфіки частотної характеристики п'єзодвигуна з прямокутним резонатором. Запропоновано системи керування (за струмом та швидкістю) п'єзоелектричним двигуном з прямокутним резонатором з урахуванням специфіки частотної характеристики п'єзоелемента та двигуна. Підтверджена точність керування на серійних двигунах (LPM-2M, LPM-5, PM-1124) за струмом 1 - 2 %, за швидкістю 2 - 5 % зі значним розширенням діапазону керування величинами мікро-, та нано- швидкостей.