Наведено результати експериментальних досліджень гідродинамічних процесів у обмежених об'ємах стосовно динаміки рідкого палива на борту космічного апарата. За характером нестаціонарного розподілу швидкостей основного потоку та вторинних циркуляційних течій у сферичному модельному баці після різкої зупинки його обертання визначено властивості прецесії осі симетрії течії та характер перерозподілу силових впливів на стінки бакa.

Дисертація присвячена дослідженню умов існування прецесійних і ізоконічних рухів в задачі про рух гіростату в магнітному полі із урахуванням ефекту Барнетта-Лондона. Для цієї задачі точні розв'язки і умови їх існування отримані у випадку, коли рух гіростату є прецесійним відносно вектора вертикалі. А саме, розглянуті напіврегулярні прецесійні рухи першого і другого типів, та прецесії загального типу. Деякі нові випадки інтегровності рівнянь руху гіростату при умові, що рух тіла є прецесійно-ізоконічним першого, другого і загального типів. Для розглянутої задачі проведено вивчення прецесій гіростату відносно похилої осі: прецесія Брессана-Гесса і регулярна прецесія Гріолі.

Мета роботи - визначення символічного космологічного змісту триярусної моделі греко-скіфської пекторалі. Вперше аргументовано доведено, що розгадку потаємного смислу цього відомого артефакту слід пов'язувати з усвідомленням скіфами астрономічного явища прецесії рівнодень. Зроблено акцент на тому, що триярусна структура пекторалі має багатошаровий космологічний зміст, смисловим центром якого, з-поміж цілого спектра різних міфологічних мотивів, і виступає символічно представлена ідея усвідомлення явища астрономічної прецесії. Проаналізовано систему образів усіх трьох ярусів пекторалі та з'ясовано, які саме космологічні сюжети вони представляють. З огляду на проведену корекцію символічної структури пекторалі, запропоновано авторську інтерпретацію її космологічного змісту. Показано, яким чином певні міфологічні сюжети (мотив "священного шлюбу", міф про "шлюбних" братів Діоскурів, міф про "золоте руно", мотив Світового Дерева) співвідносяться з астрономічними знаннями про прецесію та екліптику в міфологічній свідомості скіфів, утворюючи, зрештою, своєрідний "кістяк" їх світобачення. Визначено, що образи двох братів Діоскурів (старшого за віком і молодшого) уособлюють 2 основні напрями обертання Всесвіту - ідею прецесії та екліптики. З'ясовано також, чому саме центральна з точки зору культового призначення пекторалі сцена - сцена "священного шлюбу" - разом із головними її фігурантами (царем і царицею) опиняється "за кадром" зображеної ("видимої") сюжетної схеми. Зроблено висновок, що організуючим смисловим центром загальної композиційної структури пекторалі постає ідея прецесії. Підкреслено, що ідея прецесії як стрижнева космологічна ідея пекторалі обумовлює основні контури світоглядної матриці скіфів.

Зв'язок між механічним обертанням та внутрішньою магнітною динамікою наночастинки є важливим аспектом мікроскопічного опису поведінки фероріднини, що взаємодіє із зовнішнім полем. В даній роботі на основі класичних рівнянь числово описано детермінований випадок вимушеної сумісної прецесії. Мета роботи - вичерпний опис усталених режимів прецесії, які генеруються обертовим зовнішнім полем. Крім відомої однорідної прецесії, було виявлено й описано кілька нелінійних режимів. Один з них - це неоднорідна прецесія, яку було описано раніше для випадку знерухомленої наночастинки, коли частинка розглядалась як закріплена у твердій матриці, і для випадку жорсткого диполя, коли намагніченість наночастинки розглядалась як зафіксована в кристалічній решітці завдяки великій анізотропії. Скінченна анізотропія надає додаткову ступінь свободи, що призводить до виникнення хаотичного режиму та ще одного детермінованого режиму, для якого характерні коливання, що виконуються синхронно із зовнішнім полем. Глибоке розуміння характеру руху надає змогу контролювати процес нагріву під час гіпертермії і метод терапії ракових пухлин. Зокрема, тепер зрозуміло чому навіть незначна підстройка частоти поля може призвести до нелінійного зростання швидкості нагріву.

Індекс рубрикатора НБУВ: З1(4УКР) + Д247.6

Рубрики:

Енергетика в цілому. Енергетичне будівництво в цілому

Зміни і коливання кліматів

Шифр НБУВ: Ж14164 Пошук видання у каталогах НБУВ 

В даний час для потреб сільського господарства розроблено понад 30 різних навантажувачів напірного дії. Крім спільності технологічного процесу спостерігається і спільність конструктивного оформлення машин фронтальних навантажувачів - основні їх вузли ідентичні: опорна рама - для зв'язку навантажувача з трактором, підйомна рама або підйомна стріла, гідроциліндри підйому, робочий орган. Технологічний процес виконується фронтальним навантажувачем напірної дії в наступних режимах: режимі заглиблення, крановому і транспортному режимах. Добре відомо, що тільки на основі теорії коливань можуть бути повністю з'ясовані такі практично важливі проблеми, як урівноваження машин, крутильні коливання валів і зубчастих передач, прецесія обертових валів, коливання механізмів під дією рухомих вантажів. Лише за допомогою цієї теорії можна встановити найбільш вдалі конструкції, відсуваючі експлуатаційні умови роботи машин можливо далі від умов виникнення великих коливань. Питання динаміки важких машин набувають в даний час першорядне значення в зв'язку з тим, що в сільськогосподарське виробництво існують природні тенденції підвищити продуктивність робочих машин в результаті збільшення навантажень і посилення їх темпів роботи. Характер динамічних навантажень в виконавчих механізмах робочих машин багато в чому залежить від прийнятої технологічної схеми, від характеру операцій які повинні бути відтворені в процесі експлуатації, нарешті, від типу виконавчого механізму і приводу його. Технологічний процес роботи фронтальних навантажувачів напірної дії виконується ними за однією схемою: поступальне переміщення агрегату для захоплення матеріалу, що навантажується і навантаження його в транспортні ємності, підйом вантажу по вертикальній коловій траєкторії. Отримані залежності навантаженості несучих конструкцій навантажувача і трактора від їх конструктивних параметрів можуть бути використані конструкторськими організаціями при проектуванні нових фронтальних навантажувачів та інших знарядь, що фронтально навішуються на колісні трактори.

Проведено ретроспективний огляд підходів до розробки теорії та практичних структур електричних машин з триступеневим ротором (ЕМТР) в інституті електродинаміки НАН України. Перелічено застосування ЕМТР в системах спостереження, слідкування та стабілізації на рухомих об'єктах. Показано актуальність розробки таких машин. Відзначено недоліки класичної математичної моделі ЕМТР і обгрунтовано необхідність розробки уточненої математичної моделі у зв'язку з потребою в створенні нової техніки, появою нових матеріалів і електронних компонентів, а також зростанням обчислювальних можливостей. Описано дві основні відомі структури ЕМТР і перелічені переваги найбільш перспективної структури, обраної як базової. Для базової структури ЕМТР обгрунтовано та побудовано в середовищі "COMSOL Multiphysics" математичну модель статичного тривимірного магнітного поля ЕМТР і пов'язану з нею динамічну модель руху ротора. Зв'язок магнітостатичної задачі та задачі динаміки руху ротора забезпечено тим, що дані розрахованих моментних характеристик передаються у вигляді апроксимованих залежностей у динамічну задачу. В режимі вільного обертання без втрат обчислено залежності кута прецесії від часу, амплітуди та фази синусоїдального струму обмотки управління. Продемонстровано високу точність додержання напрямку прецесії ротора за умови задання відповідної фази струму обмотки управління. Досліджено вплив обмоток обертання на момент, створюваний обмоткою управління.

Розглянуто структуру електричної машини з ротором, що має три ступені свободи обертання (ЕМТР) і складається з зовнішнього та внутрішнього магнітопроводів, між якими в повітряному проміжку сферичної конфігурації розташовано m-фазну обмотку обертання та обмотку управління. Збудження магнітного поля в ЕМТР здійснюється за допомогою постійних магнітів, розташованих на зовнішньому магнітопроводі. Окреслено сферу застосування ЕМТР в системах стабілізації, спостереження та стеження, де ротор відіграє функцію гіростабілізуючого елементу. З огляду на структуру розглянутої ЕМТР обгрунтовано відсутність в конструкції впливу вихрових струмів і придатність математичної моделі статичного магнітного поля. Виконано розрахунок обертального моменту ЕМТР з дво- та трифазними обертальними обмотками за умов різного кута нахилу ротора відносно осі статора. Показано перевищення моменту обертання трифазної обмотки на 20 % у порівнянні з двофазною. Відмічено значний вплив обмотки управління на обертальний момент трифазної обмотки і приблизно однаковий вплив дво- та трифазної обмотки обертання на прецесійний момент за умов значної величини кута нахилу ротора.

Розглянуто основні відомі структури та принципи функціонування електричних машин з трьома ступенями свободи обертального руху ротора. Виділено тип таких машин, в яких можливо реалізувати високу частоту обертання ротора, що надає їм властивості гіростабілізацїі. Наведено структуру магнітної системи машини розглянутого типу та висунуто гіпотезу про адекватність виразів класичної аналітичної математичної моделі, але відмічено необхідність точного обчислення зосереджених параметрів, що її складають. На основі чисельної математичної моделі тривимірного магнітного поля проведено аналіз розподілу магнітної індукції, обчислено залежності складових електромагнітного моменту та потокозчеплення обмотки управління від кутів орієнтації осі ротора та кута його обертання. Зроблено висновок про адекватність залежностей, що складають класичну аналітичну математичну модель, за умов обчислення коефіцієнтів, що входять до неї, на основі результатів розрахунку тривимірного магнітного поля в активній зоні машини та оточуючому просторі. Так амплітуду вектора потокозчеплення обмотки управління і коливань його складових для використання в моделі з зосередженими параметрами необхідно обчислювати за відповідними значеннями амплітуд складових електромагнітного моменту. Врахування результатів аналізу тривимірного поля демонструє значні зменшення швидкості керованої прецесії та зростання розмаху нутації.

Запропоновано математичну модель маховичного двигуна в кардановому підвісі та дослідження стійкості його руху. Розглянуто механічну систему з екологічно чистим джерелом енергії у виді маховика в кардановому підвісі, встановленого на вібраційній основі. Така модель механічних систем займає в деякому сенсі проміжне місце між гіроскопом і маховиком, що обертається в жорстко закріплених опорах. У даний час маємо великий досвід дослідження стійкості та коливань нелінійних систем, описаних нелінійними диференціальними рівняннями. Однак використання математичної теорії стійкості до конкретних задач продовжує залишатися актуальною задачею. Задача про стійкість пропонованої механічної системи розглядається з допомогою другого методу Ляпунова, що застосовується до визначено-додатних функцій, які характеризують повільну еволюцію процесу. Складено рівняння руху та досліджено вплив нелінійних членів у рівняннях руху на стійкість. Досліджено стійкість механічної системи за початкових збурень і зроблено висновки щодо поведінки її руху.

Розглянуто дві структури електричних машин з трьома ступенями свободи обертального руху ротора - з зовнішнім та внутрішнім ротором, що утримується на внутрішньому кардановому підвісі. Для порівняльного аналізу обрано симетричну в трьох площинах магнітну систему і обгрунтовано такий вибір. Сформульовано обмеження, що дають змогу розглядати ротор як консервативну механічну систему, а також вважати магнітне поле в електричній машині магнітостатичним. Наведено математичні моделі обертального руху тіла з нерухомим центром мас, а також силової взаємодії магнітного поля постійного магніту, розташованого на роторі, та обмотки управління, розташованої на статорі. Проаналізовано особливості розподілу електромагнітних зусиль у обох структурах і показано більшу ефективність формування цих зусиль у структурі з внутрішнім ротором. Отримано вирази для складових електромагнітного моменту задля використання їх в інтерфейсі "COMSOL Multiphysics". Проаналізовано примусовий прецесійний рух для обох структур у випадку рівності радіусів обмоток управління і випадку однакових габаритів магнітних систем. Визначено, що структура із зовнішнім магнітопроводом здатна забезпечити на порядок меншу кутову швидкість прецесійного руху і, в той же час, настільки ж менший розмах нутації.