2021
Постійне посилання на фонд
Переглянути
Перегляд 2021 за Назва
Зараз показуємо 1 - 20 з 38
Результатів на сторінці
Налаштування сортування
Документ Відкритий доступ A sorting improvement in the heuristic based on remaining available and processing periods to minimize total tardiness in progressive idling-free 1-machine preemptive scheduling(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Romanuke, V. V.Документ Відкритий доступ Agricultural by-product extracts as scale inhibitors of mild steel in tap water(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Vasyliev, G. S.; Vorobyova, V. I.; Gerasymenko, Yu. S.; Chygyrynets, O. E.Background. In industrial heating processes, scaling is a major problem especially when natural water is used as heat carrier. The world economic losses due to scaling are estimated to constitute billions of dollars per year, the development of efficient, environmentally friendly and cheap approaches for reduction of scaling is an actual task nowadays. Utilization of agro-food wastes as a renewable source of scale inhibitors for water treatment of cooling water systems is a promising alternative to the existing approaches. Objective. Three industry by-products, namely rapeseed pomace, sugar beet pulp and fodder radish cake, have been tested as scale inhibitors of mild steel in tap water. Methods. Ethanol extracts were prepared by maceration and the electrochemical approach to study the scale formation was utilized, based on the measurement of oxygen reduction current during nucleation and formation of calcium carbonate in the presence of extracts. Scaling time, porosity and area density of the scale was determined and used to characterize the inhibition efficiency. Chemical compositions of extracts were analysed by GC-MS analysis (gas chromatography with mass selective detector by mass selective integration). Results. The rapeseed pomace extract and fodder radish cake extract at the concentration of 10 mL/L appeared to be efficient scaling inhibitors. Sugar beet pulp extract increases the crystallization time, however the amount of deposited scale appeared to be the same as in the tap water. Conclusions. The scale inhibition is caused mainly by the formation of adsorbed film on the scale nucleus that blocks the surface and prevent further crystal growth. Natural extracts are a promising source of scale inhibitors due to their low price, efficiency and environmental safety.Документ Відкритий доступ Bayesian modelling of risks of various origin(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Kuznietsova, N. V.; Trofymchuk, O. M.; Bidyuk, P. I.; Terentiev, O. M.; Levenchuk, L. B.Background. Financial as well as many other types of risks are inherent to all types of human activities. The problem is to construct adequate mathematical description for the formal representation of risks selected and to use it for possible loss estimation and forecasting. The loss estimation can be based upon processing available data and relevant expert estimates characterizing history and current state of the processes considered. An appropriate instrumentation for modelling and estimating risks of possible losses provides probabilistic approach including Bayesian techniques known today as Bayesian programming methodology. Objective. The purpose of the paper is to perform overview of some Bayesian data processing methods providing a possibility for constructing models of financial risks selected. To use statistical data to develop a new model of Bayesian type so that to describe formally operational risk that can occur in the information processing procedures. Methods. The methods used for data processing and model constructing refer to Bayesian programming methodology. Also Bayes theorem was directly applied to operational risk assessment in its formulation for discrete events and discrete parameters. Results. The proposed approach to modelling was applied to building a model of operational risk associated with incorrect information processing. To construct and apply the model to risk estimation the risk problem was analysed, appropriate variables were selected, and prior conditional probabilities were estimated. Functioning of the models con structed was demonstrated with illustrative examples. Conclusions. Modelling and estimating financial and other type of risks is important practical problem that can be solved using the methodology of Bayesian programming providing the possibility for identification and taking into consideration uncertainties of data and expert estimates. The risk model constructed with the methodology proposed illustrates the possibilities of applying the Bayesian methods to solving the risk estimation problems.Документ Відкритий доступ Controlling the thickness of the plastic layer applied using 3d printing by electromagnetic acoustic method(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Tymchik, Grigoriy S.; Podolian, Oleksandr O.; Druziev, Maksym S.Background: Currently, the EMA method is not used to control the thickness of the layer of plastic applied to a metal platform using 3D printing, which significantly limits the scope of its use. However, EMA flaw detectors are widely used to control the quality of the metal platform itself. The solution of the problem of radiation research will allow carrying out complex control of the thickness of the layer of plastic applied by 3D printing, which will increase the efficiency of ultrasonic flaw detection in the reliability and speed of work. Objective: This article considers the possibility of determining the thickness of the layer applied by 3D printing using electromagnetic-acoustic (EMA) method. Methods: The analysis of the relationship between the thicknesses of the layer of plastic applied by 3D printing on the acoustic pressure created in it during the control using EMA transducers. The influence of the thickness of the plastic layer applied to the metal platform by means of 3D printing on the acoustic parameters of the EMA transducer was investigated with the help of mathematical modeling. Experimentally obtained dependences showing the influence of the thickness of the layer applied by 3D printing on the generated acoustic pressure. Results. The effect of the thickness of the plastic layer applied to a metal platform using 3D printing on the acoustic parameters of the EMA transducer is studied using mathematical modelling. Dependences showing the effect of the thickness of the plastic layer applied to the metal platform using 3D printing on the created acoustic pressure are obtained experimentally. The maximum acoustic pressure is created when there is no thickness of the plastic layer applied to the metal platform using 3D printing. The pressure drops sharply, as the layer thickness increases. Conclusions: Good convergence of the outcome of theoretical and experimental studies is demonstrated, with the ap proximation error of experimentally obtained data generally not exceeding 5%. The study is based on a widely proven approach to analyzing the process of acoustic wave formation by an EMA transducer. The reliability of the results obtained is confirmed by the correct use of the mathematical tools and good convergence of the outcome of theoretical and experimental studies.Документ Відкритий доступ DevOps – концепт і структурне представлення(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Маслянко, П. П.; Савчук, І. В.Проблематика. На сьогодні, поряд з величезною кількістю методів, технологій та засобів підвищення ефективності бізнесу, стрімкого розвитку набуває і застосування концепт DevOps (Development & Operations). Зокрема, застосування в бізнесі концепту DevOps приводить практиків до питання доцільності застосування, формалізації цього процесу, та розробки, як правило, своєї власної системи DevOps зорієнтованої на досягнення визначених значень метрик діяльності Орг.С. Саме тому автори цієї статті вважають, що тема наукового та прикладного обґрунтування та систематизації DevOps-концепту потребує більш ґрунтовного висвітлення не тільки з точки зору формалізації, але й з точки зору практичного продукування систем DevOps для будь якого виду продуктової діяльності Орг.С. Мета дослідження. Метою цієї статті є дослідження суті, концепту та дефініції поняття DevOps, визначення сутностей концепту DevOps та формалізація уніфікованої моделі DevOps. Методика реалізації. Методологія порівняльного аналізу наукових результатів та інженерних практик реалізації DevOps, систематизація класів сутностей концепту DevOps у формі діаграми Вена, графічне моделювання уніфікованої моделі DevOps. Результати дослідження. Встановлено практичну цінність і результативність впровадження DevOps, відсутність теоретичних досліджень та обґрунтування методів інженерії систем DevOps, окрім прикладів окремих патернів та окремих архітектурних рішень DevOps для ІТ індустрії. В статті обґрунтовано і запропоновано структурне представлення концепту DevOps у формі діаграми Вена як системи сутностей продукування, підтримки, процесів управління продукуванням і підтримки, та відношень між ними. Ці результати дозволяють обрати теоретичні і прикладні інструменти для формалізації уніфікованої моделі DevOps-систем. Висновки. Уніфікована модель DevOps-системи у вигляді діаграми компонентів і формалізованих специфікацій інтерфейсів між цими компонентами та уніфікована модель DevOps-системи у вигляді діаграми діяльності цих компонентів дають можливість перейти до розробки обґрунтованих методів інженерії DevOps-систем.Документ Відкритий доступ Extraction of organosolv pulp and production of nanocellulose from hemp fibres(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Barbash, V. A.; Yashchenko, O. V.; Yakymenko, O. S.; Zakharko, R. M.Background. The use of cellulose and nanocellulose instead of synthetic polymers makes it possible to improve the consumer properties and environmental friendliness of composite materials. Therefore, the development of technologies for the production of organosolv pulp and nanocellulose from plant raw materials, in particular from hemp fibres, is an urgent scientific and practical problem. Objective. The purpose of the paper is to obtain pulp from hemp fibres by the peracetic method and to study the effect of the concentration of sulfuric acid and the temperature of hydrolysis of organosolv pulp on the quality parameters of hemp nanocellulose. Methods. Treatment of hemp fibres was performed in two stages: alkaline extraction and organosolv cooking at a temperature of 97 ± 2 °C. Nanocellulose was obtained by hydrolysis with a solution of sulfuric acid of various concentra tions. The resulting nanocellulose was examined by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and atomic force microscopy (AFM). Results. Organosolv hemp pulp with a residual lignin content of 0.16% and an ash content of 0.08% was obtained. The nanocellulose particles obtained from it had a transverse size of 8–36 nanometers and a length of several micrometers. Nanocellulose films had high mechanical properties: density up to 1.54 g/cm3 and tensile strength up to 60 MPa. Conclusions. Carrying out thermochemical treatment of hemp fibres in two stages makes it possible to obtain pulp with a minimum residual content of lignin and minerals, which is suitable for the production of nanocellulose. Nanocellulose has been successfully isolated from organosolv hemp pulp by acid hydrolysis. Subsequent ultrasonic treatment allows obtaining a stable nanocellulose gel with high mechanical properties.Документ Відкритий доступ Finite approximation of zero-sum games played in staircase-function continuous spaces(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Romanuke, V. V.Background. There is a known method of approximating continuous zero-sum games, wherein an approximate solution is considered acceptable if it changes minimally by changing the sampling step minimally. However, the method cannot be applied straightforwardly to a zero-sum game played with staircase-function strategies. Besides, the independence of the player’s sampling step selection should be taken into account. Objective. The objective is to develop a method of finite approximation of zero-sum games played in staircase-function continuous spaces by taking into account that the players are likely to independently sample their pure strategy sets. Methods. To achieve the said objective, a zero-sum game, in which the players’ strategies are staircase functions of time, is formalized. In such a game, the set of the player’s pure strategies is a continuum of staircase functions of time, and the time is thought of as it is discrete. The conditions of sampling the set of possible values of the player’s pure strategy are stated so that the game becomes defined on a product of staircase-function finite spaces. In general, the sampling step is different at each player and the distribution of the sampled points (function-strategy values) is non-uniform. Results. A method of finite approximation of zero-sum games played in staircase-function continuous spaces is pre sented. The method consists in irregularly sampling the player’s pure strategy value set, solving smaller-sized matrix games, each defined on a subinterval where the pure strategy value is constant, and stacking their solutions if they are consistent. The stack of the smaller-sized matrix game solutions is an approximate solution to the initial staircase game. The (weak) consistency of the approximate solution is studied by how much the payoff and optimal situation change as the sampling density minimally increases by the three ways of the sampling increment: only the first player’s increment, only the second player’s increment, both the players’ increment. The consistency is decomposed into the payoff, opti mal strategy support cardinality, optimal strategy sampling density, and support probability consistency. It is practically reasonable to consider a relaxed payoff consistency. Conclusions. The suggested method of finite approximation of staircase zero-sum games consists in the independent samplings, solving smaller-sized matrix games in a reasonable time span, and stacking their solutions if they are con sistent. The finite approximation is regarded appropriate if at least the respective approximate (stacked) solution is e-payoff consistent.Документ Відкритий доступ Generative design of a frame type construction(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Mastenko, І. V.; Stelmakh, N. V.Background. In recent years, there has been a rapid development of the domestic military industry. Reducing the mass and increasing the specific strength of military products used in the field – the most pressing challenges facing engineers and scientists today. The rapid development of adaptive production has significantly expanded the possibilities of methods of topological optimization in the design of new products or improvement of existing design and technological solutions in order to reduce weight. Objective. The purpose of the paper is to improve the efficiency of designing the technology of manufacturing a frame type construction based on the method of topological optimization, which will reduce the weight of the product, while maintaining all the specified functional parameters. Methods. The paper presents an analysis of topological optimization methods and offers the interaction of modern ADS, namely CAD, CAM, CAE modules at the stage of design and technological preparation of production, which once again demonstrated its effectiveness in solving problems to reduce product weight. Results. The main tasks of topological optimization were solved for the frame type constructions, such as the minimization of volume and mass under physical constraints, as well as the optimization of other parameters with given geometric constraints. As a result, the proposed method of reducing the weight of the product is improved, which due to rational design and technological measures ensured a 56 % reduction in the weight of the frame type structure from the original and reduced the complexity of the manufacturing process by 22 % due to its effective adaptation to new technological conditions. Conclusions. The application of methods of topological optimization and rational establishment of design and technological constraints on products at the design stage can be very effective in solving problems of reducing the weight of products and optimizing manufacturing processes.Документ Відкритий доступ Model predictive control toolbox design for nonstationary process(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Mariiash, Yu. I.; Stepanets, O. V.Документ Відкритий доступ Nanocellulose from reed stalks to improve the properties of paper for packaging food products(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Barbash, V. A.; Yaschenko, O. V.; Gondovska, A. S.; Yakymenko, O. S.Background. The development of technologies for obtaining materials from plant raw materials, the use of which improves the consumer properties of cardboard and paper products and does not pollute the environment with harmful substances from synthetic polymers, is an urgent problem of our time. Objective. The purpose of the paper is to obtain pulp and nanocellulose from reed stalks by environmentally friendly methods and apply nanocellulose to improve the quality parameters of paper for packaging food products on automatic machines. Methods. To obtain pulp from reed stalks with a minimum residual content of lignin and minerals, two processing stages were used: alkaline extraction and organosolv cooking at a temperature of 97 ± 2 °C. Nanocellulose was obtained by the oxidation of organosolv reed pulp with 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO) in the TEMPO / NaBr / NaClO system, which is more environmentally friendly than acid hydrolysis. The resulting nanocellulose was applied to paper samples from waste paper and sulphate unbleached pulp at a consumption from 1 to 3 g/m2 . Results. Organosolv pulp was obtained from reed stalks with a residual lignin content of 0.53 % and an ash content of 0.045 %, which was used to obtain nanocellulose. The resulting nanocellulose particles have a transverse size in the range of 5–20 nm, a length of up to several micrometers, and the tensile strength of nanocellulose films is up to 60 MPa. It is shown that the application of nanocellulose to the surface of the samples increases the breaking strength and breaking length, and reduces the surface absorbency of paper. It was determined that with a nanocellulose consumption of up to 3 g/m2 , paper samples have indicators that meet the requirements of the standard for paper for packaging food products on automatic machines. Conclusions. The use of nanocellulose from reed stalks as a hardening substance for paper production will allow replacing environmentally harmful polymer additives and up to 50 % of more expensive softwood pulp with waste paper, while maintaining paper quality indicators at the level of standard requirements.Документ Відкритий доступ Optimization of lstm networks for time series forecasting(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Romanuke, V. V.Background. LSTM neural networks are a very promising means to develop time series analysis and forecasting. However, s well as neural networks for other fields and applications, LSTM networks have a lot of architecture ver sions, training parameters, and hyperparameters, whose inappropriate selection may lead to unacceptably poor perfor mance (poor or badly unreliable forecasts). Thus, optimization of LSTM networks is still an open question. Objective. The goal is to ascertain whether the best forecasting accuracy is achieved at such a number of LSTM layer neurons, which can be determined by the time series lag. Methods. To achieve the said goal, a set of benchmark time series for testing the forecasting accuracy is presented. Then, a set-up of the computational study for various versions of the LSTM network is defined. Finally, the computa tional study results are clearly visualized and discussed. Results. Time series with a linear trend are forecasted worst, whereas defining the LSTM layer size by the lag in a time series does not help much. The best-forecasted are time series with only repeated random subsequences, or seasonality, or exponential rising. Compared to the single LSTM layer network, the forecasting accuracy is improved by 15 % to 19 % by applying the two LSTM layers network. Conclusions. The approximately best forecasting accuracy may be expectedly achieved by setting the number of LSTM layer neurons at the time series lag. However, the best forecasting accuracy cannot be guaranteed. LSTM networks for time series forecasting can be optimized by using only two LSTM layers whose size is set at the time series lag. Some discrepancy is still acceptable, though. The size of the second LSTM layer should not be less than the size of the first layer.Документ Відкритий доступ Precipitation of metal hydroxides from aqueous solutions as a result of spontaneous condensation of polynuclear hydroxocomplexes(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Andriyko, Yu.; Andriiko, O. O.Background. Generally, it is assumed that the formation of a solid phase (precipitate) happens when the activities of the involved ions would exceed those defined by the thermodynamic solubility product. However, in case of precipitation of metal hydroxides, this is a simplification, and the real pattern is more complicated, since metal ions form strong mono- and polynuclear hydroxocomplexes in a solution. Formation of such complexes, especially those with zero charge, should result in the deviation from the common solubility product rule. Objective. The aim of this paper is to develop a precipitation model, which takes into account the effect of the for mation of the hydroxocomplexes on the solubility of a metal hydroxide. Eventually, this solubility includes the sum of the concentrations of metal ions, and all neutral, positively and negatively charged hydroxocomplexes involved in all equilibria in aqueous solution. Methods. We assume that formation of the solid precipitate is the result of spontaneous condensation of polynuclear neutral hydroxocomplexes when their concentrations in a solution exceed a certain critical value. These critical concentrations can be estimated from the consideration of all equilibria with the assumption that the equilibrium constants for the formation of neutral polynuclear complexes when their nuclearity increases by one are approximately equal and do not significantly depend on the size of the particle. Results. Using this approach, we developed the model, which predicts spontaneous condensation with formation of a precipitate. Also, we calculated the dependencies of pH-logCM for precipitation of various divalent cation hydroxides. It was shown that there exist minimal concentrations, below which no precipitates are formed at any pH value. Conclusions. Such approach also explains the nature of linear correlations between logarithms of solubility products and stability constants of neutral complexes described in literature. These results are important for the development and optimization of industrial wastewater treatment processes.Документ Відкритий доступ Simulation of compact polarizers for satellite telecommunication systems with the account of thickness of irises(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Bulashenko, V.; Piltyay, S. I.; Demchenko, I. V.Документ Відкритий доступ Sorting approaches in the heuristic based on remaining available and processing periods to minimize total weighted tardiness in progressive idling-free 1-machine preemptive scheduling(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Romanuke, V. V.Background. In preemptive job scheduling, total weighted tardiness minimization is commonly reduced to solving a combinatorial problem, which becomes practically intractable as the number of jobs and the numbers of their processing periods increase. To cope with this challenge, heuristics are used. A heuristic, in which the decisive ratio is the weighted reciprocal of the maximum of a pair of the remaining processing period and remaining available period, is closely the best one. However, the heuristic may produce schedules of a few jobs whose total weighted tardiness is enormously huge compared to the real minimum. Therefore, this heuristic needs further improvements, one of which already exists for jobs without priority weights with a sorting approach where remaining processing periods are minimized. Three other sorting approaches still can outperform it, but such exceptions are quite rare. Objective. The goal is to determine the influence of the four sorting approaches and try to select the best one in the case where jobs have their priority weights. The heuristic will be applied to tight-tardy progressive idling-free 1-machine preemptive scheduling, where the release dates are given in ascending order starting from 1 to the number of jobs, and the due dates are tightly set after the release dates. Methods. To achieve the said goal, a computational study is carried out with applying each of the four heuristic approaches to minimize total weighted tardiness. For this, two series of 4151500 scheduling problems are generated. In the solution of a scheduling problem, a sorting approach can “win” solely or “win” in a group of approaches, producing the heuristically minimal total weighted tardiness. In each series, the distributions of sole-and-group “wins” are ascertained. Results. The sole “wins” and non-whole-group “wins” are rare: the four sorting approaches produce schedules with the same total weighted tardiness in over 98.39 % of scheduling problems. Although the influence of these approaches is different, it is therefore not really significant. Each of the sorting approaches has heavy disadvantages leading sometimes to gigantic inaccuracies, although they occur rarely. When the inaccuracy occurs to be more than 30 %, this implies that 3 to 9 jobs are scheduled. Conclusions. Unlike the case when jobs do not have their priority weights, it is impossible to select the best sorting approach for the case with job priority weights. Instead, a hyper-heuristic comprising the sorting approaches (i. e., the whole group, where each sorting is applied) may be constructed. If a parallelization can be used to process two or even four sorting routines simultaneously, the computation time will not be significantly affected.Документ Відкритий доступ Tunable polarizers for x-band radar and telecommunication systems(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Bulashenko, A. V.; Piltyay, S. I.; Kalinichenko, Ye. I.; Bulashenko, O. V.Background. Nowadays processing of signal polarizations is widely applied in modern information and telecommunication radio engineering systems for different purposes. Commonly polarization processing is carried out in polarization adaptive antenna systems. The essential elements of such systems are transformation devices for polarization processing. They perform the transformation of the types of polarization and separate the different types to isolated channels. The most simple, effective, technological and actual for analysis are polarizers based on square waveguides with irises and posts. Objective. The purpose of this work is to improve the electromagnetic characteristics of an adjustable polarizer by creating a mathematical model of such device. The device must provide optimized polarization and matching characteristics. Methods. The article presents a mathematical model of a waveguide polarizer with irises and posts by the decomposition method using wave transmission and scattering matrices. The developed model takes into account the influence of the polarizer design parameters on its characteristics. Results. The article contains the results of calculations based on the developed mathematical model of the polarizer. In addition, the results of modelling of the device using the finite element method are presented for comparison. For the developed waveguide polarizer we have compared the polarization characteristics and the matching. Conclusions. The created mathematical model allows us to effectively analyse the characteristics when the design parameters change. These parameters include the size of the wall of the square waveguide, the heights of the irises and posts, the distance between them, the thickness of the irises and posts. The developed polarizer is recommended for the application in modern telecommunication and radar systems.Документ Відкритий доступ Алгоритмічне забезпечення завадостійкості багатоколірних штрихкодових знаків на основі поля GF(p)(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Сулема, Є. С.; Онай, М. В.; Дичка, А. І.Документ Відкритий доступ Вибір критерію якості для оцінювання прогнозів нелінійних нестаціонарних процесів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Белас, А. О.; Бідюк, П. І.Проблематика. Прогнозування нелінійних нестаціонарних процесів (ННП), поданих у формі часових рядів, є актуальним, оскільки такі ряди можуть описувати процеси в технічних й економічних системах. Для вибору найкращої математичної моделі використовують різні метрики оцінювання якості прогнозів, як-от: R^2, RMSE, MAE, MAPE. Однак оптимізація моделі за одним критерієм погіршує її відносно іншого. Тому важливо розуміти, яку метрику слід використовувати для оптимізації та оцінки якості прогнозу в поставленій задачі. Мета дослідження. Розробити та проаналізувати критеріальну базу для оцінювання прогнозів ННП, а також підхід до вибору критерію якості з урахуванням особливостей поставленої задачі прогнозування. Методика реалізації. Виконання порівняльного аналізу основних метрик для задачі регресії, а саме їхнього теоретичного та практичного змісту, переваг і недоліків у різних випадках. Результати дослідження. Сформовано критеріальну базу для оцінювання прогнозів ННП, а також підхід до вибору критерію якості з урахуванням особливостей поставленої задачі прогнозування. Для мінімізації абсолютної похибки проаналізовано та рекомендовано використовувати метрики RMSE (MSE, R^2) і MAE залежно від необхідності роботи з викидами. Для розв’язання задач мінімізації відносної помилки запропоновано використовувати метрику RMSLE. Висновки. Показано важливість вибору метрики для оптимізації та оцінювання якості прогнозу в поставленій задачі. Отримані критеріальну базу та підхід можна використовувати в подальших дослідженнях як для розв’язання практичних задач моделювання та прогнозування ННП, так і для розробки нових методів або загальної методики розв’язання цих задач.Документ Відкритий доступ Визначення “слабких” за надійністю силових трансформаторів енергосистем за результатами оцінювання ризику відмови через збурення в електричній мережі(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Бардик, Є. І.; Болотний, М. П.; Коваль, Я. С.Проблематика. Збільшення інтенсивності технологічних порушень і серйозності їх наслідків переважно спричинене старінням і вичерпанням ресурсу працездатності електрообладнання (ЕО), лібералізацією електроенергетичної галузі. Це загострює проблему надійності електроенергетичних систем (ЕЕС) і потребує визначення елементів енергосистем, що мають найбільшу ймовірність відмови, а також тих, відмови чи планове виведення з експлуатації яких максимально підвищує ризик порушення режиму з можливим каскадним розвитком аварій. Тому актуально розробити моделі оцінювання ризику відмови обладнання за діагностуванням його технічного стану, зокрема за короткого замикання (КЗ) в зовнішній мережі. Мета дослідження. Розробити нечітку математичну модель силового трансформатора (СТ) для визначення ймовірності відмови за дефекту обмоток і дії КЗ у зовнішній мережі; визначити ризик порушення режиму за виведення трансформаторів із роботи. Методика реалізації. Використання підходів, які ґрунтуються на теорії нечітких множин і нечіткої логіки, для розроблення математичної моделі оцінювання ризику відмови СТ. Визначення “слабких” за надійністю СТ та автотрансформаторів (АТ) енергосистем за результатами оцінювання ризику відмови через зовнішні КЗ здійснено методами нечіткої логіки та ймовірнісно-статистичного моделювання режиму ЕЕС. Результати дослідження. Доведено необхідність комплексного моделювання режимів ЕЕС для оцінювання ймовірності відмови СТ за збурень в електричній мережі. Змодельовано технічний стан обмоток СТ і досліджено вплив КЗ на рівень працездатності СТ й АТ в ЕЕС. Визначено кількісні показники ризику експлуатації ЕЕС за відключення СТ. Висновки. Для визначення кількісних показників ризику порушення режиму ЕЕС розроблено лінгвістичну математичну модель оцінювання ймовірності відмови обмоток СТ за дефекту та дії КЗ в електричній мережі.Документ Відкритий доступ Використання самофлюсівних сплавів як джерела легувальних елементів під час отримання порошкових виробів конструкційного призначення з низьколегованого заліза(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Ремізов, Д. О.; Степанчук, А. М.; Соловйова, Т. О.; Лобода, П. І.; Завадюк, С. В.Проблематика. Однією з проблем виготовлення порошкових конструкційних матеріалів на основі заліза, легованих малою кількістю легувальних елементів (0,5–5,0 мас.%), є отримання гомогенного сплаву в кінцевому матеріалі. Рівномірність розподілу легувальних елементів суттєво визначає кінцеві властивості матеріалу. Використання суміші порошків складників для отримання таких сплавів зазвичай не розв’язує проблеми отримання гомогенних сплавів. Тож перспективним є використання порошків сплавів, які вміщують легувальні елементи, як джерела легувальних елементів. Мета дослідження. Вивчити закономірності формування структури та властивостей матеріалів на основі сплавів заліза, отриманих із використанням самофлюсівних сплавів (СФС) як джерела легувальних елементів. Методика реалізації. Застосовано методики змішування–розмелювання у планетарних млинах, вивчення процесів змочування розплавами СФС заліза та взаємодії між ними методом лежачої краплі, растрової мікроскопії для вивчення структури матеріалів і розподілу елементів у них, вимірювання механічних властивостей (твердості). Результати дослідження. Встановлено засади визначення оптимальних умов отримання матеріалів: час розмелювання–змішування (4 хв), тиск пресування вихідних заготованок (600 МПа), температура спікання (1200 °C), час спікання (понад 80 хв). Їх застосування сприяє отриманню виробів з практично стовідсотковою щільністю матеріалу та високим ступенем гомогенності. Висновки. Використання СФС як джерела легувальних елементів, а також методів готування вихідної суміші змішуванням–розмелюванням у планетарному млині сприяє отриманню матеріалів із високим ступенем гомогенності внаслідок інтенсифікації процесів гомогенізації та спікання та, як наслідок, і підвищенню їх механічних характеристик.Документ Відкритий доступ Вплив дифузійного навуглецювання приповерхневого шару металу на збільшення втомної довговічності титану та його сплавів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Труш, В. С.; Погрелюк, І. М.; Лук’яненко, О. Г.Проблематика. На втомні властивості титану та його сплавів впливає наявність приповерхневого шару, збагаченого вуглецем. Залежно від умов насичення, навуглецьований шар може складатися з карбідної фази та/або дифузійного шару (твердого розчину проникнення вуглецю). Формування лише дифузійного шару без карбідної фази може слугувати засобом підвищення довговічності титану за знакозмінного навантаження. Тому виникає необхідність визначити параметри навуглецьованого шару (рівень поверхневого зміцнення – K і товщина зміцненого шару – l), які забезпечать підвищення втомних властивостей. Мета дослідження. Встановити вплив дифузійного насичення вуглецем з газового середовища на довговічність титанових сплавів. Методика реалізації. Проведено навуглецювання титанових сплавів у вуглецевмісній газовій суміші. На титанових сплавах сформовано лише твердий розчин проникнення вуглецю з різним рівнем поверхневого зміцнення K і товщиною зміцненого шару l. Проведено втомні випробовування дослідних зразків за чистого й обертового згину. Результати дослідження. Показано вплив рівня поверхневого зміцнення K титану ВТ1-0 на втомну довговічність за малоциклового чистого згину та встановлено його оптимальне значення. Наведено втомну міцність навуглецьованих зразків титанових сплавів ВТ5 й ОТ4-1 за обертового згину з різним рівнем поверхневого зміцнення K. Досліджено дислокаційну структуру сплаву ВТ1-0 у вихідному стані та за оптимального рівня поверхневого зміцнення. Висновки. Встановлено, що за рівня поверхневого зміцнення K = 90% та товщини зміцненого шару l = 20 мкм зростає втомна довговічність за чистого згину зразків навуглецьованого титану ВТ1-0. З’ясовано, що за рівня поверхневого зміцнення K = 90% зразків зі сплавів ВТ5 й ОТ4-1 підвищується їх втомна міцність за обертового згину. Виявлено, що за оптимального рівня поверхневого зміцнення K = 90% у приповерхневому шарі титану ВТ1-0 формується впорядкована дислокаційна структура.