№ 11

МЕХАНІКА ТА МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО

УДК. 539.43; 620.178.3
В. Трощенко, докт.техн.наук; Л. Хамаза, докт.техн.наук
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренка НАН України

БАГАТОЦИКЛОВА УТОМА І НЕПРУЖНІСТЬ МЕТАЛІВ

Описано метод дослідження багатоциклової втоми і непружності металів в умовах симетричного циклічного навантаження при розтяганні-стисканні, згинанні і крученні. Запропоновано методику розрахунку дійсних напруг і непружних циклічних деформацій при неоднорідному напруженому стані (згинанні, крученні). Досліджено широку групу сталей і показано, що використання непружних циклічних деформацій на стадії стабілізації процесу деформування як міри інтенсивності накопичення втомного пошкодження відкриває можливість пояснити деякі основні закономірності багатоциклової втоми, включаючи вплив на втомні властивості градієнта напружень, двовісності , двочастотності , частоти навантаження і т.і.
УДК 539.3
А.Сяський, докт.техн.наук; Н. Шевцова
Рівненський державний гуманітарний університет

ОСНОВНІ ІНТЕГРАЛЬНІ ЗАЛЕЖНОСТІ В ТЕХНІЧНІЙ ТЕОРІЇ ЗГИНУ ОРТОТРОПНИХ ПЛАСТИН З ЕЛІПТИЧНИМ ОТВОРОМ

Побудовано уточнений варіант технічної теорії циліндричного згину ортотропної пластинки з еліптичним отвором. Встановлено інтегральні залежності з ядрами Гільберта між компонентами тензора деформації на контурі отвору та компонентами зовнішнього навантаження. Вони дають можливість формулювати задачі про часткове підсилення контура отвору ребрами змінної жорсткості та задачі про передачу через ці ребра моментного навантаження до ортотропної пластинки.
УДК 539. 375:620.172.2
Я. Іваницький, докт. техн. наук; В. Бойко; С. Штаюра
Фізико-механічний інститут ім. Г.В.Карпенка НАН України, Львів

МЕТОДИКА ВИЗНАЧАННЯ ДИНАМІЧНОЇ ТРІЩИНОСТІЙКОСТІ МАТЕРІАЛІВ ЗА ПОЗДОВЖНЬОГО ЗСУВУ

Розроблено підхід для визначання характеристик тріщиностійкості металів за динамічного навантаження за поздовжнього зсуву. У ньому представлено методику визначення динамічної тріщиностійкості матеріалів за поздовжнього зсуву на циліндричних зразках з вихідною тріщиною за температур від -263 °С до +400 °С. Динамічні коефіцієнти інтенсивності напружень (ДКІН) визначаються за залежностями, які містять параметри, що визначають чисельно-експериментальним підходом та враховують інерційні та коливні процеси. Числові значення цих параметрів подають у вигляді аналітичних виразів. Розрахунок ДКІН здійснюють на основі експериментальних даних та аналітичного підходу за допомогою інформаційно-вимірювальної системи.
УДК 539.3
Н.Поліщук, канд. фіз.-мат. наук; Н.Тимошенко, канд. фіз.-мат. наук
Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я.С. Підстригача
НАН України, м. Львів;
Національний університет «Львівська політехніка»

ОПТИМІЗАЦІЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ЦИЛІНДРИЧНИХ ОБОЛОНОК З ЗАЛИШКОВИМИ ДЕФОРМАЦІЯМИ В ОКОЛІ ГВИНТОВОГО ПЕРЕТИНУ

Дано математичну постановку і розв’язано задачу про знаходження оптимальних непружних де¬формацій у тонких циліндричних оболонках з початковими залишковими деформаціями, які знаходяться в не¬великому околі гвинтового перетину оболонки. Вихідні співвідношення сформульовані в переміщеннях. Вико¬ристовується гіпотеза Кірхгофа-Лява. За допомогою методів варіаційного числення знайдено оптимальний розподіл сумарної непружної деформації. Побудовано температурні режими створення оптимальних термо¬пластичних деформацій для меридіонального і кільцевого перетинів.
УДК 621.796
Ю. Дзядикевич, докт. техн. наук
Тернопільський національний економічний університет

ЗАХИСТ ВИРОБІВ ІЗ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛІВ
ВІД ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОКИСЛЕННЯ

Робота присвячена проблемі захисту тугоплавких металів від високотемпературного окислення шляхом застосування різного типу  покриттів. Показано, що дифузійно-шлікерна композиція підвищує жаростійкість виробів із тугоплавких металів.
УДК 667.64:678.026
А. Букетов, канд.техн.наук; П. Стухляк, докт.техн.наук; І. Чихіра
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

ВПЛИВ ТЕХНОЛОГІЇ ФОРМУВАННЯ НА ПОВЗУЧІСТЬ
У АГРЕСИВНИХ  СЕРЕДОВИЩАХ ЕПОКСИКОМПОЗИТІВ,
ЩО МІСТЯТЬ ДИСПЕРСНИЙ І ВОЛОКНИСТИЙ НАПОВНЮВАЧ

Проаналізовано вплив технології формування в агресивних середовищах на повзучість епоксикомпозитів при використанні дисперсних і волокнистих наповнювачів різної природи. Встановлено, що попередня ультразвукова обробка дисперсних і волокнистих наповнювачів незалежно позитивно впливає на фізико-механічні властивості композитних матеріалів. Експериментально доведено, що почергове використання волокнистого наповнювача різної природи у різних шарах покриття дозволяє регулювати експлуатаційні характеристики епоксикомпозитів.
УДК 539.3
Г.Степанов, докт. техн. наук; А.Бабуцький, канд. техн. наук; Г.Чижик
Інститут проблем міцності ім. Г.С.Писаренка НАНУ, Київ

ВИКОРИСТАННЯ ОБРОБКИ ІМПУЛЬСНИМ ЕЛЕКТРИЧНИМ СТРУМОМ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ УДАРНОЇ В’ЯЗКОСТІ НИЗЬКОВУГЛЕЦЕВОЇ СТАЛІ

Наведено результати дослідження впливу імпульсного електричного струму високої густини на ударну в’язкість зразків типу Шарпі з сталі Ст3. Показано, що обробка струмом приводить до істотного підвищення ударної в’язкості сталі, при цьому характер руйнування матеріалу змінюється з крихкого на вязкий.
МАШИНОБУДУВАННЯ, АВТОМАТИЗАЦІЯ ВИРОБНИЦТВА ТА ПРОЦЕСИ МЕХАНІЧНОЇ ОБРОБКИ

УДК 338.45
О.Шаблій, докт.фіз.-мат.наук; В.Мартиненко, докт.техн.наук; І.Стойко, канд.техн.наук; П.Дудкін
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

ОЦІНКА ЕНЕРГОЗАТРАТ ПРИ ПРОЕКТУВАННІ
ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ

У статті розглянуто проблему і спосіб врахування енерговитрат в операційному технологічному процесі виготовлення деталей та машин разом з питаннями послідовності операцій, режимів роботи, оснащення, трудомісткості тощо.
УДК 621.647.03
Т. Рибак, докт. техн. наук; А. Бабій, канд. техн. наук; А. Матвіїшин
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

ДОСЛІДЖЕННЯ ДИНАМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАЛОГАБАРИТНОГО ОБПРИСКУВАЧА ОМПШ-150-1

В даній роботі розглядаються окремі питання безпечного експлуатування причіпного штангового обприскувача та забезпечення надійності роботи таких відповідальних вузлів, як рама та секції штанги. Проведено аналіз стійкості обприскувача в поздовжньо-вертикальній площині, подано основні залежності моделі динамічної навантаженості основних вузлів. Зроблено відповідні висновки та накреслені шляхи вдосконалення існуючої конструкції обприскувача.
УДК 621.91.01
І.Луців, докт. техн. наук
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

ОСОБЛИВОСТІ ОРІЄНТАЦІЇ РІЗАЛЬНИХ ЛЕЗ
В ІНСТРУМЕНТАЛЬНОМУ ОСНАЩЕННІ ІЗ КІНЕМАТИЧНИМ МІЖІНСТРУМЕНТАЛЬНИМ ЗВ’ЯЗКОМ

У статті досліджується вплив орієнтації різальних лез в інструментальному оснащенні із кінематичними міжінструментальними зв’язками на забезпечення структурної стійкості динамічної системи оснащення при коливаннях.
УДК 621.311
Ю.Семків, І.Луців, докт. техн. наук
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

МАТЕМАТИЧНІ ТА ФІЗИЧНІ МОДЕЛІ КОЛИВАЛЬНОГО ПРОЦЕСУ ВІБРАЦІЙНОЇ МАШИНИ ІЗ НЕЛІНІЙНИМИ ПАРАМЕТРАМИ

Розглянуто побудову фізичної та математичної моделі вібраційної машини із нелінійними параметрами.  При роботі багатьох машин структура коливальної системи (число мас, зв’язків, їхній характер) аперіодично змінюється, що є джерелом аперіодичних збурювань у коливальній системі.  На  математичній та фізичній моделі  доцільно досліджувати коливання вібраційних машин з різними параметрами.
УДК 621.791.052
М. Підгурський, канд. техн. наук; М. Сташків, канд. техн. наук
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

РОЗВИТОК НАСКРІЗНИХ ТРІЩИН У ГНУТОЗВАРНИХ ТОНКОСТІННИХ ЕЛЕМЕНТАХ КОРОБЧАСТОГО ПРОФІЛЮ

Розглянуто кінетику розвитку кутової наскрізної тріщини в тонкостінних елементах замкнутого прямокутного профілю при дії зусиль розтягу та згину. Отримано залежності КІН при розтягу елемента з кутовою наскрізною тріщиною. Розглянуто характерні стадії розвитку кутової тріщини при згині. Отримано співвідношення довжин віток ламаної тріщини в залежності від напружено – деформівного стану профілів.
УДК 631.358
А. Матвійчук , канд. техн. наук; В. Солтисюк ; І.Казюка
1Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя
2Бережанський агротехнічний інститут Національного аграрного університету

МЕТОДОЛОГІЯ РОЗРАХУНКУ І КОМПОНУВАННЯ ТРИРЯДНОЇ НАВІСНОЇ БУРЯКОЗБИРАЛЬНОЇ МАШИНИ

Описано конструкцюї і принцип роботи трирядної навісної бурякозбиральної машини, розглянуто кінематику процесу зрізання гички, викопування коренеплодів і вибрані конструктивні параметри копача. Дано практичні рекомендації виробництву.
УДК 621.87
І.Брощак, канд. техн. наук
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

ЗАПОБІЖНІ ПРИСТРОЇ ТА СТЕНДОВЕ ОБЛАДНАННЯ
ДЛЯ ЇХ ДОСЛІДЖЕННЯ

Наведено обґрунтування конструкції стендового обладнання для дослідження характеристик приводів установки для розрізання конвеєрної стрічки на смуги з використанням безступінчастого гідроприводу. Виведено аналітичні залежності для визначення силових параметрів захисних пристроїв установки для розрізання конвеєрної стрічки на смуги.
УДК 621.87
П. Гнатьо; І. Чвартацький
Бережанський агротехнічний інститут Національного аграрного університету

ОБГРУНТУВАННЯ КІНЕМАТИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ СТЕНДА
ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК МЕХАНІЗМІВ НЕПЕРЕРВНОЇ ПОДАЧІ ЗАГОТОВОК

Наведено конструкцію стенда для дослідження характеристик механізмів неперервної подачі заготовок або насіння технічних культур в необхідну зону з визначенням кінематичних і економічних параметрів. Виведено аналітичні залежності для визначення цих параметрів і наведено рекомендації для їх проектування в залежності від функціонального призначення.
УДК 621.87
І. Гевко, канд. техн. наук; О. Колесник; В. Дзюра
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

ДО ПИТАННЯ ОБҐРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ГВИНТОВОЇ ЛЕБІДКИ

В статті виведено аналітичні залежності для визначення моменту загвинчування шнекової опори гвинтової піднімально-транспортної лебідки в грунт і максимально допустимого  зусилля тяги в залежності від ряду факторів. Виведено аналітичні залежності для визначення максимально допустимого зусилля тяги лебідки загвинченої в грунт з умови міцності зварного шва спіралі шнека на зріз.

ПРИЛАДОБУДУВАННЯ
ТА ІНФОРМАЦІЙНО-ВИМІРЮВАЛЬНІ ТЕХНОЛОГІЇ

УДК 621.327
А. Лупенко, канд. техн. наук
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

ЛЮМІНЕСЦЕНТНA ЛАМПA ЯК ЕЛЕМЕНТ ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА ТА ЇЇ ВИСОКОЧАСТОТНА ДИНАМІЧНА МОДЕЛЬ

Досліджено поведінку люмінесцентної лампи в електричному колі на високих частотах та запропоновано її модель, яка базується на поєднанні лінійної та квадратичної апроксимації відповідно до статичної та динамічної вольт-амперних характеристик лампи та врахуванні її динамічних властивостей за допомогою інтегруючих RC-ланок.
УДК 621.395
М. Паламар, канд. техн. наук
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

СИСТЕМА КЕРУВАННЯ АНТЕННИМ КОМПЛЕКСОМ ДЛЯ СУПРОВОДУ НИЗЬКООРБІТАЛЬНИХ КОСМІЧНИХ АПАРАТІВ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ ЗЕМЛІ

В статті розглядається структура й алгоритм функціонування антенної системи для дистанційного зондування Землі спеціальної конструкції, що забезпечує супровід космічних апаратів у будь-якому діапазоні траєкторій руху з уникненням “мертвих” зон. Наведено структуру, алгоритм роботи системи керування, побудованої за принципом нейромережевої технології, та результати експериментальних досліджень.
УДК 621.32
В. Великий
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

РОЗРАХУНОК ВИХІДНИХ КАСКАДІВ ЕПРА
ДЛЯ ЛЮМІНЕСЦЕНТНИХ ЛАМП

Розглянуто структуру електронних пускорегулювальних апаратів для люмінесцентних ламп. Описано схеми їх вихідних каскадів. На основі рівнянь режимів роботи запропоновано алгоритми розрахунку вихідних каскадів апаратів за різних вихідних даних. Наведено результати розрахунків та їх апробація.
УДК.004.052.3
М.Карпінський, докт. техн. наук; І.Васильцов, канд. техн. наук; Л.Васильків
Тернопільський державний економічний університет

ОЦІНКА РИЗИКУ ВИТОКУ КОНФІДЕНЦІЙНОЇ ІНФОРМАЦІЇ
ВНАСЛІДОК ЧАСОВОГО АНАЛІЗУ АЛГОРИТМІВ МОДУЛЯРНОГО ЕКСПОНЕНЦІЮВАННЯ

У даній статті описано дослідження роботи сучасних методів модулярного експоненціювання. Показано, що β-арний метод є кращим для використання в асиметричних криптосистемах, оскільки забезпечує кращі показники продуктивності та стійкості до часового аналізу. Дана стаття представляє математичну основу для оцінки ризику витоку інформації про приватний ключ під час часового аналізу сучасних методів модулярного експоненціювання. Проаналізовано імовірність ризику такого витоку для різних методів. Запропоновано можливі методи протидії часовому аналізу, що дозволяють зменшити рівень ризику витоку конфіденційної інформації. Теоретичний матеріал, отриманий в результаті проведеного дослідження, може бути корисний для дослідження імовірності ризику проведення успішної атаки аналізу енергоспоживання.
УДК 65.012.8
О.Назаревич1; О.Коріненко2
1
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя
2Національний авіаційний університет

КОМБІНОВАНА СИСТЕМА МИТТЄВОГО РЕАГУВАННЯ
В ЗАДАЧАХ ЗАХИСТУ

Розглянуто можливість створення комбінованої системи захисту об’єктів охорони з використанням пристроїв миттєвого реагування шляхом введення “запахової речовини” і використання службових собак у групах затримання.

МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ.
МАТЕМАТИКА. ФІЗИКА

УДК 517.44:004
В. Волинець, канд. техн. наук
Вінницький торговельно-економічний інститут

АНАЛІЗ ТОЧНОСТІ РЕКУРЕНТНИХ МЕТОДІВ ОБЧИСЛЕННЯ
ДИСКРЕТНИХ ПЕРЕТВОРЕНЬ ФУР’Є ТА ХАРТЛІ
В АРИФМЕТИЦІ З ПЛАВАЮЧОЮ КОМОЮ

На основі статистичного методу проведено аналіз точності рекурентних методів обчислення звичайних і модифікованих дискретних перетворень Фур’є та Хартлі на стрибкових і ковзних інтервалах в арифметиці з плаваючою комою. Отримано аналітичні вирази для визначення середньоквадратичних значень похибок обчислення перетворень в залежності від розрядності даних, кількості ітерацій обчислення та середньоквадратичного значення вхідного сигналу, на підставі яких проведено порівняльний аналіз точності рекурентних методів обчислення.
УДК 519.17
М. Семенюта
Київський національний університет імені Тараса Шевченка

ЦИКЛІЧНІ РОЗКЛАДИ ГРАФУ Кn НА ГРАФИ МАЛИХ ПОРЯДКІВ

Для кожного (7,10)-графу G, побудовою базової компоненти, доведено існування циклічного розкладу повного графу К21 на копії G. Встановлено список неізоморфних пентагональних циклічних розкладів графу К11. Доведено необхідну умову ізоморфності циклічних (Кn, С5)-розкладів.
УДК 628.315.3
М.Петрик, канд. техн. наук; К.Дабула; Д. Михалик
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ І АНАЛІЗ ФІЛЬТРАЦІЙНОГО ВІДТИСКУ З УРАХУВАННЯМ ПЕРЕТОКІВ МІЖ СФЕРИЧНИМИ ВОЛОГОМІСТКИМИ ЧАСТИНКАМИ І ПОРАМИ СЕРЕДОВИЩА

Методом інтеґрального перетворення Лапласа побудовано точний аналітичний розв’язок крайової задачі  вологоперенесення під тиском, що охоплює два взаємозв’язаних типи перенесення: на мікрорівні – в мікропорах сферичних вологомістких частинок та макрорівні – в системі макропор міжчастинкового простору обмеженого дисперсного середовища. Шляхом розв’язання зворотної задачі та використання експериментальних  концентраційних розподілів вологовмісту, в системі Microsoft Visual C++  розраховані профілі приведених коефіцієнтів консолідації для сферичних частинок та системи макропор і виконана перевірка моделі на вірогідність. Змодельовано і досліджено профілі тисків в  макро- і мікропорах середовища  та інші параметри кінетики процесу.
УДК  66.047
З. Мазяк, докт. техн. наук
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ПРОЦЕСІВ КОНВЕКТИВНОГО СУШІННЯ ПРИ ГІГРОСКОПІЧНОМУ СТАНІ НА ПОВЕРХНІ КОНТАКТУ В УМОВАХ ПРОТИТЕЧІЇ

Розроблено математичні моделі процесів конвективного сушіння для дисперсних матеріалів у формі кулі, циліндра, паралелепіпеда на основі систем диференціальних рівнянь тепломасоперенесення в сушарках безперервної дії, призначених для розв’язку задач підвищеної складності – адекватного прогнозування, оптимізації, керування процесами.
УДК 319.216
Я. Литвиненко1, канд. техн. наук; С. Лупенко1, канд. техн. наук; Ю. Студена2

1Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя
2Тернопільський національний економічний університет

МЕТОДИ СТАТИСТИЧНОЇ ОБРОБКИ СИГНАЛІВ СЕРЦЯ НА БАЗІ ЇХ МОДЕЛІ У ВИГЛЯДІ ЦИКЛІЧНОГО ВИПАДКОВОГО ПРОЦЕСУ ІЗ ЗОННОЮ ЧАСОВОЮ СТРУКТУРОЮ

В роботі запропоновано нові методи статистичного аналізу циклічних сигналів серця, що базуються на їх математичній моделі у вигляді циклічного випадкового процесу із зонною часовою структурою. Запропоновано проводити аналіз ритму серця шляхом оцінювання функції ритму кардіосигналу.
УДК 519.6
О. Баляснікова
Чернівецький факультет НТУ „ХПІ”

ПРО ЗАДАЧУ АДСОРБЦІЙНОГО МАСОПЕРЕНОСУ
В НЕОДНОРІДНОМУ ОБМЕЖЕНОМУ СЕРЕДОВИЩІ

Методом інтегрального перетворення Фур’є для декартового сегмента побудовано точний аналітичний розв’язок задачі адсорбційного масопереносу в неоднорідному обмеженому середовищі.
УДК 536.2:621.078
В. Веселовський, канд. фіз.-мат. наук; О. Губін
Дніпропетровський національний університет

РОЗВ’ЯЗАННЯ ЗАДАЧІ ПРО КРИСТАЛІЗАЦІЮ НАПІВОБМЕЖЕНОГО МАСИВУ МЕТОДОМ МАЛОГО ПАРАМЕТРА

Запропоновано розв’язання задачі Стефана для напівобмеженого масиву методом малого параметра. Проведено порівняння отриманого наближеного аналітичного розв’язку з результатами розрахунку методом скінченних різниць.
ХІМІЯ.  ХІМІЧНА,  БІОЛОГІЧНА
ТА ХАРЧОВА ТЕХНОЛОГІЇ

УДК 532.528
Т. Вітенько, канд. техн. наук
Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя

РОЗПОДІЛ ЕНЕРГІЇ ПРИ АКТИВАЦІЇ ВОДИ
В УМОВАХ КАВІТАЦІЙНОГО ПЕРЕМІШУВАННЯ

В роботі вивчено розподіл енергії, що вводиться в систему при перемішуванні у випадку турбулентного руху рідини, який характеризується порушенням цільності потоку (кавітаційний режим) і використовується для активації води та її розчинів, досліджено залежність стійкості метастабільного стану рідини від кількості введеної енергії та отримано рівняння, що характеризує енергію активації при різних режимах роботи установки.