Дисертаційну роботу присвячено вирішенню важливої науково-практичної задачі організації, планування і здійснення підтримки міждисциплінарних досліджень в Світовій системі даних. Розроблено концепцію платформи підтримки міждисциплінарних досліджень в ССД. Вперше створено метод узгодження даних різної природи з врахуванням оцінок інформаційних втрат процедур перетворення даних та оцінок узгодженості даних, модифіковано клаузальну логіку планування взаємодії застосунків для розв'язання проблем міждисциплінарних досліджень, отримав подальший розвиток метод виведення в клаузальній логіці взаємодії застосунків за рахунок попереднього виведення в просторі типів з наступною деталізацією виводу в системі індивідних об'єктів та відновленням схеми розв'язання проблеми на основі виводу. На основі розробленої концепції і оригінального комплексу моделей, методів і алгоритмів реалізовано інструментальні засоби платформи підтримки міждисциплінарних досліджень в ССД, яка забезпечує інтеграцію застосунків і джерел даних, оброблення запитів до розподілених джерел, системне узгодження даних різної природи, проблемно-орієнтоване інтелектуальне оброблення даних та автоматизоване генерування застосунків. Проведено експериментальне дослідження створеної платформи на прикладі вирішення низки прикладних задач, у т.ч. аналізу та прогнозування світових конфліктів, побудови стратегій та сценаріїв сталого розвитку України, аналізу і прогнозного моделювання поширення епідемії COVID-19 в Україні та ін. Платформа та окремі її компоненти успішно використовуються в низці організацій.^UThe dissertation is devoted to solving an important scientific and practical problem – improving the efficiency of information and software resources of the World Data System (WDS), developing approaches and implementing tools to support interdisciplinary research in the WDS.WDS Members since its inception in 1956 have accumulated a large amount of data and many applications (information systems, services), which are in great demand in international research aimed at finding answers to global challenges facing humanity. However, this is hindered by difficulties in the interaction of legacy applications, the use of different formats and methods of data access, and so on. Solving the problems of analysis, forecasting, scenario modeling of crisis and security phenomena and studying their impact on the economy and society, such as global threats to sustainable development, spreading the SARS-CoV-2 pandemic, etc., also require tools for rapid integration of data from different sources and applications. The problem of organizing, planning, and supporting interdisciplinary research in WDS arises. Varying degrees of depth on particular aspects of integration has led to the need for effective models, methods, and tools needed to implement these solutions.Within the framework of the dissertation, an analysis of the WDS and a separate World Data Center as a controlled object was performed, unresolved issues of support for interdisciplinary research were identified and analyzed, the prospects of creating the platform to support interdisciplinary research were substantiated as a universal tool for solving problems of organizing the WDS functioning. The concept of the platform to support interdisciplinary research in the World Data System was developed. For the first time, a method was proposed for the harmonization of data of different nature, taking into account estimates of information loss of data conversion procedures and estimates of consistency of data obtained from different sources, to design a procedure for converting data with the lowest information loss. The dissertation proposes the MAS architecture for the transformation of heterogeneous but semantically identical information into metadata, suitable for further analysis and research. The clausal logic of planning the interaction of applications to solve problems of interdisciplinary research was modified. A formal logical system was developed. This formalism is the basis of the integration component of the platform is built. The components of the formal system were described: the language of clausal first-order logic; knowledge base, which is based on an ontology of axioms depicting the methods of services, and an ontology of data sources described in the OWL language based on RDF; inference rules necessary to obtain the desired result in cases where it is necessary to combine methods of both one and different services. The inference method in the clausal logic of application interactions was further developed. The proposed inference method is based on the typification of statements and analogies, it is the formal basis of the inference mechanism in the platform. The output constructed in abstract space is used to control the inference process in the initial solution search space, which will increase the inference efficiency by cutting off most of the unpromising inference branches in the initial space. The algorithm of the solution scheme recovery for the services (applications) integration was developed as a basis for the mechanism of the solution scheme recovery to obtain the functional sequence of actions (scenario) from the output of the inference mechanism. The scenario is executed by the system, taking into account the features and purpose of services (applications). The service-oriented architecture of the platform to support interdisciplinary research was developed, the principles of functioning of interaction of its components were described.The tools of the Platform were developed based on the proposed concept and original set of models, methods, and algorithms. The Platform provides integration of applications and data sources, processing queries to distributed sources, systemic harmonization of data of various nature, problem-oriented intelligent data processing and automated application generation. An experimental study of the created Platform was conducted on the example of solving a number of applied problems, including analysis and forecasting of world conflicts, construction of strategies and scenarios of sustainable development of Ukraine, analysis and forecast modeling of the COVID-19 epidemic spread in Ukraine, etc.Components of the developed platform to support interdisciplinary research in the World Data System were implemented at the several scientific and commercial organizations, which allowed to confirm the efficiency of the Platform.

У роботі здійснено математичне моделювання, яке дозволило визначити раціональні параметри та режими роботи сенсору для забезпечення максимальної чутливості схеми. Досліджено параметри процесу контролю та межі застосування методу. Здійснено моделювання контролю дефектів різних типів.Здійснено моделювання розподілу чутливості ємнісного сенсора, що дозволило порівняти сенсори різної геометричної форми та визначити оптимальні конструктивні параметри. Запропоновано конструкцію сенсора, яка має найвищу чутливість та глибину проникнення. Здійснено моделювання процесу контролю матеріалів зі змінними провідними властивостями, що підтвердило можливість застосування методу для такого класу матеріалів.Розроблено спосіб підвищення завадостійкості та швидкодії методу. Проведено експериментальні дослідження, які підтвердили працездатність електроємнісного методу для контролю дефектів. Шляхом математичного моделювання проаналізовано вплив різних чинників на випадкову похибку вимірювання.^UThe dissertation is devoted to the solution of the scientific and technical task of improving the electric capacitance method of non-destructive testing of materials through the development of systems structures for increasing the sensor sensitivity and speed of the device. It is also devoted for studying the parameters and operating modes of the sensor to ensure the maximum sensitivity of the measuring scheme, the influence of the geometric shape and dimensions of the sensor on its sensitivity.In this work it was make an overview of the problem of electrical non-destructive testing in the manufacture of nanomodified intelligent polymer composite materials, taking into account the need for point measurement of dielectric material permeability and control of the depth of intelligent sensors introduction in the melt of polymer material in real time with the possibility of only one-way access to the object of control.The electric capacitance method is one of the most versatile and easy to use. Be this method it is possible to solve a significant range of research tasks. However, by this time, the electric capacitance method was used only for the integral evaluation of the parameters of the object of control. Using the method for point control is limited by a significant control time, which is due to the use of Wheatstone bridge schemes for measuring small capacitance values with high accuracy. This is explained by the fact that such schemes require multi-step algorithms, which leads to a significant increase in the measurement time. When scanning object of control in many points the time consuming becomes unacceptably large. Besides, for this method there are no analytical methods for finding capacitance of the asymmetric sensors and sensors of complex form requiring the use of computer methods for calculating capacitance. Also, the issue of combating electromagnetic interference is still unresolved.The theoretical substantiation of the electric capacitance method and object of control is carried out. The method of measurement and criteria for estimating the sensor operation is proposed. The recommendations for determining an optimal parameters of the work and minimum possible dimensions of the sensor for the implementation of the defectoscopy are obtained.The optimal frequencies are determined for the application of the method and a method for determining these frequencies when changing the parameters of the scheme is proposed. With the help of simulation, the dependence of the sensor capacity on the characteristic size of the electrode was determined, which allowed setting the minimum possible value of the electrode, which is may be measuring the change in capacitance, that was 6x6 mm.It was investigated the parameters of control process and the limits of method application for conducting and non-conducting samples, in particular: thickness of the control object, working gap, relative permittivity of the sample.Simulation of sensor parameters, namely the distribution of sensitivity, allowed to compare sensors of different geometric shapes and to determine the optimal design parameters for the sensitivity criterion. The design of the capacitive sensor is proposed, which ensures achievement of the highest sensitivity. The proposed sensor has a 50% greater control depth and 63% greater sensitivity than with standard sensors. Thus, the proposed sensor combines the advantages of previously studied sensors and is best for use in nondestructive testing.The method of increasing noise immunity is developed, which allows to register with high accuracy the change not only of the phase shift of the measuring signal, but also the change in the amplitude of the measuring signal, which provides an increase in the accuracy of the measurement. On the developed method were obtained the Ukrainian patents for the invention.Experimental studies have been carried out, which confirmed the efficiency of the method for solving defectoscopy problems. The measurement error of the amplitude and phase of the signal, which is acceptable for control, is calculated.The hardware error has been determined, and the simulation in the MATLAB software complex has been carried out in order to determine the random error when measuring the developed scheme.

Дисертаційна робота присвячена створенню наукових основ зниження екологічних ризиків забруднення атмосферного повітря підприємствами вуглеграфітового виробництва в печах випалювання вуглецевого матеріалу шляхом цілеспрямованого одержання та використання каталітичних систем окиснення монооксиду вуглецю та смолистих речовин, активними компонентами яких є чисті та змішані оксиди дешевих перехідних металів на доступному природному або промисловому носії, а також шляхом обґрунтування доцільності застосування діючого обладнання обертових печей з прожарювання вуглецевих матеріалів для одержання синтез-газу з використанням відходів виробництва у вигляді пилової фракції термообробленого нафтового коксу або антрациту.Використання результатів роботи дасть можливість вирішити проблеми перевищення викидів монооксиду вуглецю та смолистих речовин в атмосферне повітря на підприємствах вуглеграфітового виробництва і знизити негативний вплив шкідливих забруднюючих речовин на здоров'я населення у житловій забудові у зоні дії викидів, а також забезпечити скорочення питомих витрат матеріальних ресурсів та енергії в технологічних процесах. Ключові слова: екологічний ризик, монооксид вуглецю, окиснення, вуглецеві матеріали, електродне виробництво, каталізатор, цеоліт, газобетон.^UThe dissertation work is devoted to creation of scientific bases of atmospheric air pollution ecological risks reduction by the enterprises of carbonite production in furnaces of burning of carbon material by purposeful reception and use of catalytic systems of oxidation of carbon monoxide and resinous substances, active components of which are pure and mixed oxides of cheap transition metals on an available natural or industrial carrier, as well as by substantiating the feasibility of using existing equipment of rotary kilns for calcination of carbonaceous materials for synthesis gas using production waste in the form of dust fraction of heat-treated anthracite or petroleum.The use of the results of the work will solve the problem of excess emissions of carbon monoxide and resinous substances into the atmosphere at carbon production enterprises and reduce the negative impact of harmful pollutants on public health in residential areas in the emission zone, as well as reduce unit costs and energy in technological processes.Key words: environmental risk, carbon monoxide, oxidation, carbon-containing materials, electrode production, catalyst, zeolite, aerated concrete.

У дисертаційній роботі вирішується наукова задача удосконалення існуючих та розроблення нових моделей та засобів комплексного дослідження процесів функціонування ОЕС України за умов лібералізованого ринку електричної енергії та неповноти вхідної інформації. Розв'язано науково-практичні задачі моделювання процесів функціонування електроенергетичної системи в умовах лібералізованого ринку електричної енергії шляхом удосконалення існуючих та розроблення нових моделей, методів та засобів імітаційного моделювання функцій організованих сегментів та роздрібного ринку електричної енергії за умов неповноти вхідної інформації з урахуванням особливостей функціонування ОЕС України. Розроблено моделі розрахунку результатів роботи ринку «на добу наперед», дворівнева імітаційна модель для розрахунку результатів роботи балансуючого ринку електричної енергії. Розроблено комп'ютерну програму моделювання ринку електричної енергії України, яка дає змогу виконати розрахунок кінцевих цін для споживачів електричної енергії в усіх регіонах України на основі сформованих вхідних даних. Ключові слова: ринок електричної енергії, імітаційна модель, балансуючий ринок, системні обмеження, ринок «на добу наперед», відновлювальні джерела енергії, споживачі електричної енергії, роздрібний ринок, гарантований покупець^UThesis reviews the peculiarities of the relationship in the electricity market of Ukraine of the previous and new model. Based on the analysis of the differences of the new Ukrainian market, the general requirements for simulation modeling of pricing and tariffing at different stages of its implementation are determined. In particular, it is determined that the simulation model should perform a comprehensive calculation of prices and tariffs in the following segments: on the market "for the day ahead"; in the intraday market; in the balancing market; for dispatching (operational and technological) management services; for electricity transmission and distribution services; for power supply services. Thesis reviews the methods for calculation of the results for the “day ahead" (DAM) and balancing market segment (BM). The method of optimization of BM operation and the constructed mathematical models are intended for the analysis of consequences of functioning of BM at various relations between demand / supply and production / consumption of electricity. This model implements main functions: the function of solving system constraints by BR mechanisms, which adjusts the balance formed in other segments of the electricity market between the demand and supply of electricity, taking into account the system constraints of the IPS of Ukraine; function of settlement of imbalances by BM mechanisms, which has to adjust the balance between production and consumption of electricity taking into account the difference between the planned and actual load of IPS of Ukraine. It is shown that the use of the developed model in terms of solving system constraints on the production and distribution of electricity allows to assess the feasibility of introducing such an analysis in the DAM segment, to determine the cost of system constraints on BR. Thesis reviews the functions of the simulation model of the electricity market, the list of requirements for input data, mathematical models for calculating tariffs for the services of transmission, distribution system operators and suppliers. It is shown that in the structure of the cost of electricity there are three main groups of components: the cost of electricity in the wholesale market, the cost for compensation the difference between ordered and actual consumption; the cost for delivery of electricity to the final consumer; cost of electricity supplier services. According to the results of research, a list of the main hourly actual and forecast input data, which are necessary for modeling prices and tariffs in the retail market of Ukraine, has been formed. Mathematical models for the calculation of the relevant components of prices and tariffs for electricity have been developed. Thesis presents the functional architecture and components of the modeling tools of the new electricity market of Ukraine, shows the extended sequence of calculations in the developed simulation model, as well as the architecture of the developed computer program. Principles of complex modeling of purchase and sale processes of electricity by the Guaranteed Buyer on the market taking into account the forecast of hourly electricity supply by producers from renewable energy sources (RES) has been developed. The developed models allow analyzing the impact of RES on the market value of electricity and final prices for consumers.

Дисертаційна робота присвячена дослідженню актуальних проблем в області аналізу автономних систем. Досліджується локальна структурна стійкість (орбітально топологічна еквівалентність), локальна (в околі точки положення рівноваги) дифеоморфність динамічних систем на компактному гладкому многовиді, які описуються звичайними диференціальними рівняннями (автономними системами), а також фрактальна розмірність Каплана-Йоркі.Математично обґрунтовано метод оцінювання локальної матриці Якобі та обчислення експонент Ляпунова. Проводиться аналіз і обчислення експонент Ляпунова, розмірності та граничної ентропії для геомагнітних індексів Dst, Kp, AE, які мають ознаки гіперхаотичної динаміки. Ключові слова: дифеоморфізм, локально дифеоморфні системи, топологічна еквівалентність, компактний гладкий многовид, динамічна система, звичайні диференціальні рівняння, автономна система, розмірність Каплана-Йоркі.^UThe thesis is devoted to the research of actual problems in the field of analysis of autonomous systems such as the local structural stability (topologically orbitally equivalence), the local (in the neighborhood of the equilibrium point) diffeomorphity of dynamical systems (autonomous systems) on a compact smooth manifold, and the Kaplan-Yorke fractal dimension.A review of the literature on the study and detection of local properties of dynamics is given. The Grobman-Hartman theorem is discussed. Hyperbolic systems, conditions of its local diffeomorphity without zero and with zero among the eigenvalues of the Jacobian matrix calculated in the neighborhood of an equilibrium point are considered. Much attention has been paid to the Kaplan-Yorke dimension or the Lyapunov dimension for autonomous systems. There is equality of the Lyapunov dimension in topologically and topologically orbitally equivalent systems. The equality of the Lyapunov dimension and the information dimension is confirmed. A description of the Kaplan-Yorke dimension and its relationship with other dimensions are given. The entropy of the normalized vectors of norms of tangent vectors of autonomous systems is introduced. The extreme functional (Lagrangian) of the maximization of the sum of the introduced entropy, the function of exponential divergence (convergence), initial conditions, and normalization for each moment of time is considered. It is shown that the deduced functional corresponds to the principle of maximum (maximum uncertainty) which can also be considered as a propagation of the Bernoulli-Laplace principle of insufficient basis. The corresponding theorems are proved.The definition of introduced entropy and average entropy is given. Dynamic systems described by differential equations on a -measurable compact smooth manifold are not locally different from differential equations on . The Euclidean norm is used.The zero average entropy theorem is proved. The limit of the average entropy is considered. The formula for the relation between the average entropy and the Lyapunov exponents is derived.The maximum of the average entropy corresponds degenerate equilibrium points of the dynamic systems such as a scalar matrix or degenerate node (Jordan cage).When entropy is less than maximum such a degenerate equilibrium points are impossible. Thus, the possible change in the structure of the autonomous system is detected by the increase of the average entropy. That is the direction for a possible change in the type of phase portrait. When the phase space of larger dimension the number of types of such points is already greater, and they should combine the properties of the above types. It is noted that it is advisable to break into subspaces with stable points or unstable of a certain type. In diffeomorphic dynamical systems the Kaplan-Yorke dimension is the same.Takens's theorems on embedding for discrete and continuous time are considered. The delay time is estimated using an autocorrelation function for the time series of one variable of autonomous systems such as the Lorentz system, Ressler system, and Henon map. The Grasberger-Proccaccia dimension for estimating the size of embedding is described. The content of the Grassberger-Proccaccia dimension and the correlation integral is explained. The Lyapunov exponents decomposition shows the detection of the variability of the vector field of the autonomous dynamic system. The ordering of decomposition limits is considered. A numerical algorithm is provided to calculate these limits by a time series and average entropy.The method for estimating the local Jacobian matrix and calculating Lyapunov exponents is substantiated. The analysis and calculation of the Lyapunov exponents, the dimensions, and average entropy for geomagnetic indices Dst, Kp, and AE are given. It is noted that these geomagnetic indices have signs of hyperhaotic dynamics.Keywords: diffeomorphism, locally diffeomorphic systems, topological equivalence, compact smooth manifold, dynamic system, autonomous system, ordinary differential equations, Kaplan-Yorke dimension.

Дисертація присвячена розробці надійних та ефективних методик по вилученню і концентруванню розчинів важких металів.Досліджено процеси іонообмінного вилучення іонів важких металів. Встановлено, що ємність іонітів КУ-2-8 та DOWEX MAС-3 по іонах важких металів не залежить від присутності іонів жорсткості в розчині. Показано, що задовільні результати по концентруванню сильно розведених розчинів іонів міді можна отримати при концентрації іонів міді до 1 мкг/дм3.Вперше проведена оцінка ефективності застосування фільтрів змішаної дії в процесах вилучення і концентрування іонів міді, цинку, кадмію та нікелю із розведених розчинів. Досліджено умови ефективної десорбції іонів важких металів з іонітів. Показано, що в регенераційних розчинах можна підвищити концентрацію металів на декілька порядків.Вперше вивчено процеси баромембранного вилучення та концентрування важких металів із надрозведених розчинів. Визначено вплив іонів жорсткості, гідрокарбонатів, хлоридів та сульфатів на ефективність вилучення цинку, кадмію і нікелю при фільтруванні розчинів через зворотньоосмотичну та нанофільтраційну мембрану. Запропоновані технологічні схеми глибокого очищення води від іонів важких металів, що дозволяють отримувати очищену воду та концентрати, які збільшують точність аналізу металів.^UThe dissertation is devoted to the development of reliable and effective methods for extracting and concentrating heavy metal solutions.Ion exchange is one of the methods that is successfully used in the industry for the removal of heavy metals, including copper ions. It was found that the use of strong acidic cation exchanger KU-2-8 and weakly acid cationite DOWEX MAС-3 provides both water softening and copper ion extraction at its initial concentrations of 30 and 1 mg/dm3. The degree of copper extraction for ion exchangers in 6 dm3 of water was 99,6 – 100,0 %. Regeneration of ion exchangers was carried out with solutions of hydrochloric acid, the degree of desorption was 100 %.It was established that the capacity of ion exchangers on copper ions decreases with decreasing of its concentration in the initial solution. The capacity of the DOWEX MAС-3 cationite at a copper concentration of 2 mg/dm3 reaches 30 mg-eq/dm3, and at 1 mg/dm3 – 17 mg-eq/dm3.The conditions of effective sorption of copper and lead ions from dilute solutions was estimated. Satisfactory results on the concentration of strongly diluted solutions of copper ions can be obtained at a concentration of copper ions up to 1 μkg/dm3. At the same time, the concentration of copper ions in regenerative solutions increases to 1 – 20 mg/dm3, that is 3 – 4 orders. It has been found that weakly acidic cation exchangers should be used when concentrating lead from insoluble solutions using sorption and desorption steps. Strongly acidic cation exchangers are better to use when removing lead ions from water during cleaning.The effectiveness of using mixed filters in the removal of zinc, cadmium, nickel and copper ions has been investigated. For the experiment, cation exchanger KU-2-8 in acid form and an anion exchange agent AB-17-8 in the basic form were used, ion exchanger volume was 50 – 70 cm3. It was shown that copper can be removed from solutions at concentrations up to 0.1 μkg/dm3, whereas zinc, cadmium and nickel ions were completely removed at initial concentrations of 0.1 – 0.2 mg/dm3.In the study of processes for the pretreatment of solutions from zinc, cadmium and nickel by ion exchange, it was important to determine the concentrations of ion leakage under different conditions. Thus, when zinc solution is filtered at a concentration of 0.985 mkg/dm3, the ion exchange rate of zinc ions increases by 13 to 90 μg/dm3 via ion exchanger KU-2-8. It was shown that in the DOWEX MAС-3 cationite the cadmium concentration from tap water was reduced to 0.6 – 3.4 μkg/dm3.It is shown that the degree of extraction of zinc, cadmium and nickel ions depends on the shape of the ion exchanger.Processes of baromembrane purification and concentration of heavy metals from dilute solutions were studied.It was established that the performance of the OPMN-N nanofiltration membrane depends on the working pressure and practically does not depend on the degree of selection of the permate and the concentration of the salt of the metal.It was investigated that the use of phosphonate complexones is not universal for heavy metals. So, when extracting cadmium ions, the most effective was the use of OEDFK. Сomplete removal of zinc and cadmium ions in the processes of nanofiltration cleaning of solutions was achieved only with the use of OEDFK, and nickel ions - with the use of NTMFK. It has been established that for effective removal of zinc, cadmium and nickel from natural water, it is necessary to presoften water and remove hydrocarbons, chlorides and sulfates. It was shown that copper ions present in tap water are completely removed.The technological schemes of deep water purification from heavy metal ions were proposed, allowing to receive purified water and concentrates, which increase the accuracy of the metals analysis.

Дисертаційна робота присвячена підвищенню надійності роботи електричних машин з різним рівнем відпрацьованості їх розрахункового ресурсу шляхом розробки та впровадження ефективних малозатратних методів діагностики шихтованих осердь, зокрема оцінки якості міжлистової ізоляції та стану пресування пакету в електричних двигунах загального призначення та наданню обґрунтованих рекомендацій по їх подальшій експлуатації.^UThe dissertation is focused on solving the problem of diagnosing the condition of laminated cores and the quality of inter-sheet insulation in general-purpose electric machines. The work focuses on the development and implementation of an effective methodology that provides a comprehensive assessment of the state of the EM magnetic core of general purpose.

Метою дисертаційного дослідження є вирішення важливої наукової задачі визначення методів та засобів підвищення точністних характеристик приладової системи вимірювання механічних параметрів та стабілізації, покращення основних характеристик стабілізаторів (підвищення точності, швидкодії, швидкостей наведення, зменшення похибок стабілізації), підвищення точності вимірювання механічних величин (кута виставлення датчиків кутової швидкості, жорсткості, люфтів, моментів опору обертанню каналів наведення стабілізатора та інших.) в екстремальних умовах роботи (широкий діапазон зовнішніх вібраційних і температурних збурень) шляхом використання запропонованих нових прецизійних методів та засобів.^UThe purpose of the dissertation research is to solve an important scientific problem of determining methods and means of improving the accuracy of the instrumental system for measuring mechanical parameters and stabilization, improving the basic characteristics of stabilizers (increasing accuracy, speed, guidance speeds, reducing stabilization errors), increasing the accuracy of measuring mechanical values. angular velocity, rigidity, backlash, moments of resistance to rotation of the stabilizer guidance channels, etc.) in extreme operating conditions (a wide range of external vibration and temperature perturbations) by using the proposed new precision methods and tools.

Дисертацію присвячено підвищенню рівня ефективності управління охороною праці на машинобудівному виробництві.Для виділення найбільш значущих причини виробничого травматизму в галузі машинобудування використано метод головних компонент, АВС-аналіз.Розроблено та застосовано модель рейтингового оцінювання рівня стану охорони праці в галузі машинобудування шляхом застосування правил ранжування.Сформульовано механізм розроблення та вибору заходів з охорони праці для машинобудівних виробництв, що забезпечує оптимальне управління розподілом економічних ресурсів, шляхом застосування математичного інструментарію параметричного програмування і дозволяє підвищити рівень ефективності управління охороною праці завдяки цільовій орієнтації.Розроблено та наведено методику бенчмаркінгу охорони праці, яка сприяє новим підходам до вирішення завдань управління охороною праці.^UThe dissertation is devoted to the solution of the actual scientific problem  to increase the level of effectiveness of the management of labor protection in the machine-engineering industry with the use of mathematical modeling methods, which enable the optimal selection of projects on occupational safety in the framework of the proposed models. To identify the most significant causes of occupational injuries in the field of machine-engineering by financing the projects of occupational safety, which are most needed to reduce the rate of occupational injuries and simultaneously reduce the cost of other projects by eliminating unnecessary functions and types of work applied two approaches. The first approach is based on expert analysis (for the preliminary analysis, expert-statistical selection was used, and the final selection and grouping of the factors was done by the method of the main components), the second  on the statistical data (ABC-analysis). The analysis of the safety of the labor process of machine - engineering production by the criterion of labor losses has been analyzed, which made it possible to analyze the total losses associated with the production activity of the production personnel and the loss from disability. The method of integer step-by-step optimization has been improved and adapted, which gives the opportunity to choose the optimal set of annual implementation of occupational safety measures, taking into account the provided economic resources. Target function is aimed at minimizing the rates of occupational injuries and hazardous production equipment. Based on the provisions of benchmarking in relation to the management system, a methodology has been developed that provides an optimal choice of projects, complements and improvements to the system of management of labor protection, expansion of its functional capabilities in order to improve the task of distributing economic resources in machine-engineering industries. The stages of the methodology of benchmarking of labor protection are developed, the analysis and justification of each of them is given.

Дисертаційна робота присвячена вивченню особливостей утворення дефектів у високоміцних алюмінієвих сплавах систем легування Al-Zn-Mg-Cu, Al-Cu-Mg-Мn та встановленню зв'язку структурних чинників, таких, як розмір та складінтерметалідних фаз, що обумовлені режимами термічної обробки, з еволюцією дефектів, а також прогнозуванню впливу великої кількості фізичних чинників на довгострокову (десятки років) поведінку елементів структури матеріалу з метою забезпечення оптимальних умов реалізації технічних засобів, спрямованих на подовження термінів експлуатації літаків. При дослідженні кувальних сплавів В93Т1, В93пчТ3, що застосовуються у силових елементах конструкції літаків, на межах зерен виявлені виділення інтерметалідних фаз з вмістом міді, які обумовлюють схильність сплавів докорозійного розтріскування. Присутність міді у складі зміцнюючих фаз не відповідає ствердженням розробника сплавів та відіграє важливу негативну роль в утворенні дефектів і передчасному руйнуванні деталей. Моніторинг дефектів в обшивках панелей крил з сплавів В95Т1, Д16Т протягом 45 років експлуатації літаків Ан-24, Ан-26 та результати статистичної обробки даних дозволили отримати оригінальні рівняння регресії для швидкості росту корозійних ушкоджень у відповідних кліматичних умовах. Це дало можливість в 6 разів збільшити періоди регламентних робіт та експлуатувати літаки «Антонов» без демонтажу панелей протягом 12 років, тобто забезпечити безперебійність польотів та мінімізувати капітальні витрати на обслуговування.^UThis thesis is dedicated to the study of evolution of flaws in aluminium alloys of AlZn-Mg-Cu, Al-Cu-Mg-Мn alloying systems and to the determination of their connection with structural factors of the material such as the size and composition of intermetallic phases conditioned by heat treatment tempers, and also to the study of the effect of big number of physical factors on the long-term behaviour of structural elements of aluminium alloys, and to the determination of the rate of formation of corrosion damages in structural elements of the aircraft wing. The work is aimed at securing the long-term safe operation of airplanes. The novelty of the thesis consists in the following. In fact, the thesis is the beginning of a new direction in materials science - operational materials science of deformable aluminum alloys. Structural factors which play a determining role in the development of flaws in high-strength aluminium alloys of Al-Zn-Mg-Cu alloying system were set for the first time. There was noted an important negative role of inclusions of intermetallic phases containing copper at the grain boundaries that does not correspond to the statements of developers of the alloy. There was proposed a summarizing chart of evolution of flaws in aluminium alloys, which included a latent period of formation of corrosion damage, a stage of corrosion cracking and its transition to a stage of fatigue failure. The effect of structural and external factors on the duration of each stage was analyzed for high-strength aluminium alloys used in the aircraft structure. There were for the first time obtained the results of statistical processing of data concerning the damage of wing panels of over 2000 airplanes which were used for optimization of scheduled maintenance intervals, that from one side would allow to ensure an accident-free operation of structural elements, and from the other side to minimize capital expenditures for their maintenance. Using the methods of mathematical statistics, there were for the first time analyzed the factors which have the biggest effect on the development of flaws during operation ofairplanes. It was shown, that the time between adjacent inspections and the climatic zone with the content of sulfur dioxide or chlorides in the atmosphere, where the airplane was based, had the most substantial effect on corrosion processes.For the first time the original equations of regression have been obtained using the methods of mathematical statistics, that relate the depth of corrosion damage to the terms between adjacent technical inspections and the intensity of flights depending on climatic conditions. The equations of regression which determined the corrosion damage growth rate allowed to increase the duration of interconnected technical inspections of the caissons of the center wing planes 6 times, to ensure continuity of flights and to obtain a significant economic effect. Basing on the obtained results of the analysis, technical documentation was developed for ultrasonic inspection of the thickness of lower panels of the wing centre section of An-24 and An-26 airplanes and there were issued the recommendations for timely detection of damages of different structural elements. This will make it possible to operate these airplanes without disassembly of panels during not less than 10 years after preliminary inspection and despite the climatic zone where the airplane is based. The obtained results were used to predict the corrosion damage growth rate, to evaluate the reduction of strength of the ageing aircraft structure, and to develop the repair works when determining their service life and time limits. The results of corrosion growth rate analysis for different structural elements of the wing were used to adjust the inspection intervals and to determine the optimum time for renovation of anticorrosion protection . Basing on the obtained values of the maximum corrosion damage per year, there were determined the inspection start points for new aircraft types and their inspection intervals in service considering the appropriate safety margins. General scheme of acquisition and analysis of corrosion damage data based on service experience of the available aircraft fleet allows solving both the problems of its continued airworthiness, and the problems of reliable anticorrosion protection of newly designed aircraft based on available data. Research of the microstructure of industrial aluminium alloys in terms of susceptibility to corrosion cracking is taken into account when evaluating the life of a separate element and that of the entire structure, and it is also used for successful selection of materials with required set of features for existing and future aircraft structures.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – Прилади і методи контролю та визначення складу речовини – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2021.У дисертаційній роботі удосконалено вихрострумовий метод ідентифікації матеріалу металевих виробів шляхом динамічного методу отримання вихрострумових сигналів, і крім того, завдяки запропонованим та використаним методам його обробки: спектральним методом, методом лінійного передбачення та методом графічно-цифрових образів. Показано, що спектральний метод та метод графічно-цифрових образів, що використовують узагальнений образ об'єкту контролю, дозволяють ідентифікувати метали в середині підгруп чорних та кольорових металів, а метод лінійного передбачення дозволяє лише ідентифікувати метали як чорний чи кольоровий. Аналіз ефективності алгоритмів обробки сигналів проведений шляхом моделювання на ЕОМ та експериментальних досліджень металевих об'єктів за допомогою розробленого діючого макета вихрострумової системи динамічного контролю показав вірну ідентифікацію металів.Ключові слова: ідентифікація металів, динамічна вихрострумова система контролю, спектральний метод, метод лінійного передбачення, метод графічно-цифрових образів.^UThesis for the degree of candidate of technical sciences in specialty 05.11.13 – Devices and methods of control and determination of substance composition – National Technical University of Ukraine " Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute", Kyiv, 2021.Today, in various fields of science, technology, inspection and military affairs, there is a need to detect and identify metal objects. This is related to the search for explosive metal objects, communications, identification of the metal from which the unknown object is made, identification of found nuggets, including hidden ones. To search, use electronic devices (metal detectors), built on the registration of differences in electrical and magnetic properties of hidden objects and the environment in which they are located. Such devices, in addition to searching, carry out preliminary identification of the metal. They determine which subgroup the metal belongs to - ferrous or non-ferrous metals. Metal detectors, which are an eddy current system for detecting metal objects, perform dichotomous analysis of metals, divide them into two large subgroups (black, colored) and do not provide the ability to identify metal within subgroups, but can not distinguish gold from aluminum or copper, nickel from steel etc.Final identification is performed by laboratory analysis of the composition of a metal object, which uses chemical, X-ray fluorescence or opto-emission methods. They require a metal sample and do not allow it to be identified remotely (contactless). In addition, the surface of the analyzed object must be cleaned of contaminants. For these reasons, laboratory analysis is not always acceptable. In cases where it is not necessary to establish the chemical composition of the metal object, but only to identify the metal from which the object is made, other methods can be used. One such method, after some refinement, may be the eddy current method of detecting metal objects, which belongs to the electromagnetic methods of detecting metals in a dielectric medium.In modern systems, the task of detecting and identifying metal objects rests entirely with the operator. This requires consideration of the human factor and leads to significant subjective errors in the identification of the material of the detected object. The identification of composition of the metal, a developed specialized digital electronic system is proposed, which performs dynamic recording of the eddy current control signal.The developed system uses the general principles of operation of a typical eddy current device - a metal detector, which are modified for dynamic removal of the eddy current control signal. The research uses metal objects of different shapes, which are commensurate with the "antenna" of the system (minimum sample 10x10x1 mm and maximum 80x80x5 mm) and only for this range of sizes the results of the dissertation research are correct!The reflected signal (response) of the eddy current control, which arises as a result of the interaction of the emitted signal with the metal object, carries information that depends on the electrical and magnetic properties of the metal. Each metal has a special physical nature and creates a specific reflected signal. The reflected signal is not an absolute characteristic of a particular metal and depends on a number of technical factors that require normalization of the trajectory of the "antenna" relative to the object or vice versa - the movement of the object relative to the "antenna". Therefore, in the designed experimental system, the reflected signal is its relative characteristic, which becomes absolute only after comparing different metals and creating their base. Thus, the task of developing methods and means of eddy current control, including their algorithmic and software, which are able to ensure the identification of objects made of metal with high probability.The eddy-current method is improved in the dissertation for identification of materials from metals by a dynamic method of receiving eddy-current signals, which is based and used next methods of processing: a spectral method, a method of linear prediction and a method of graphical - digital images.It is shown that the spectral method and the method of graphic-digital images, which use a generalized image of the object of control, allow to identify metals in the middle of subgroups of ferrous and nonferrous metals, and the method of linear prediction allows to identify metals as ferrous or nonferrous. The analysis of the efficiency of signal processing algorithms carried out by computer simulation and experimental studies of metal objects using the developed working model of the eddy current system of dynamic control showed the correct identification of metals.Key words: identification of metals, analysis of metals, eddy current control system, spectral method, linear prediction method, method of graphical and digital images.

Дисертаційна робота присвячена використанню просторової обробки сигналів по сферичному фазовому фронту електромагнітної хвилі для вирішення актуальної науково-технічної задачі – визначення координат (пеленга та дальності) для джерела радіовипромінювання проміжної зони та просторової селекції сигналу обраного джерела радіовипромінювання на фоні сигналів інших джерел радіовипромінювання. У роботі розроблено фазовий метод пеленгації та удосконалено метод пеленгації Кейпона, які відповідно дозволяють визначати координати місцеположення для одного та декількох джерел радіовипромінювання проміжної зони по сферичному фронту електромагнітної хвилі. Удосконалено метод просторової селекції сигналів, що дозволяє по сферичності фазових фронтів електромагнітних хвиль розділяти один від одного сигнали з ідентичними поляризаційно-частотними характеристиками від кількох джерел радіовипромінювання, в тому числі й при співпадінні їхніх пеленгів, але за наявності рознесення за дальністю розташування джерел радіовипромінювання. На основі запропонованих методів представлено технічні рішення з побудови фазових радіопеленгаторів та систем просторової селекції сигналів. Проведено експериментальне дослідження, яке в лабораторних умовах підтвердило можливість здійснення просторової селекції сигналу по сферичному фронту електромагнітної хвилі від обраного джерела радіовипромінювання проміжної зони на фоні сигналів від інших джерел радіовипромінювання.^UThe thesis is devoted to the spatial signal processing application by the sphericity of the electromagnetic wave phase front in radio engineering systems for solving actual scientific problems: determination of location coordinates and spatial signal selection of radio sources located in one or different regions, including the case of angular coordinates coincidence of the radio sources. Рhase method of a radio source direction finding was developed and Capon's method of direction finding was improved. This methods allow to determine location coordinates (bearing angle and distance) for one or several radio sources located in the intermediate-field region by the sphericity of the electromagnetic wave phase front. Spatial signal filtering method was improved by using direction-finding method of several radio sources to obtain information about the spatial position of this radio sources. The method allows to separate from each other signals with identical polarization and frequency characteristics from several radio sources by the sphericity of the electromagnetic waves phase fronts, including the case of their bearing angles coincidence.Based on the proposed methods, technical solutions for phase direction-finders and spatial signal selection systems are presented. An experimental study in laboratory conditions was conducted. It confirmed the possibility of spatial signal selection by the sphericity of the electromagnetic wave phase front of the selected radio source from other radio sources signals in the intermediate-field region.

Дисертаційну роботу присвячено вирішенню наукової проблеми створення теорії нових способів автономного визначення навігаційних параметрів рухомих та нерухомих об'єктів шляхом створення методів визначення широти і довготи за допомогою інерціально-вимірювального модулю на нерухомій основі, визначення широти та довготи та курсу на рухомій основі, що дозволяє в порівнянні з традиційними алгоритмами БІНС обходитися без інтегрування показників акселерометрів, а визначення довготи потребує лише інтегрування показників гіроскопів.^UThe dissertation is devoted to solving a scientific problem creation of a theory of new methods for autonomous determination of navigation parameters of moving and stationary objects by creating methods for determining latitude and longitude using an inertial measurement unit on a fixed base, determining latitude, longitude and heading on a moving base, which makes it possible, in comparison with traditional SINS algorithms, to do without integration accelerometers output signals, and determination of longitude requires only the integration of gyroscopes output signals.The development of autonomous navigation and orientation systems has recently become of great importance. Such autonomous systems are primarily gimbaled inertial navigation systems (INS) and strapdown inertial navigation systems (SINS). The main principle of operation of INS and SINS is double integration of accelerometer output signals, as well as integration of gyroscope output signals into SINS. The presence of errors in accelerometers and gyroscopes leads to a growth in location errors over time.The first way to increase the accuracy of SINS is to improve their sensitive elements. The second way to increase the accuracy of SINS is to adjust their readings on satellite, astronavigation and other systems. However, such integrated navigation systems are no longer autonomous.It is important to create such autonomous inertial navigation systems that would not depend on the impressions of satellite and other navigation systems, would have sufficient accuracy and at the same time would have an affordable price. But alas, there is still no theory of such autonomous navigation systems, which would determine the location by different from standard algorithms for double integration of accelerometer readings. That is, there is a problem of creating new ways of autonomous determination of navigation parameters using sensitive elements of medium accuracy. Moreover, for fixed objects the autonomous determination of the initial coordinates or location is relevant, and for the moving ones - the autonomous determination of the location by different from the standard algorithms of double integration of the accelerometer readings. This necessitates the development of new scientifically sound methods and algorithms for autonomous determination of navigation parameters of moving and stationary objects, which would provide acceptable accuracy in determining the location in the conditions of external interference to radio navigation systems.

Дисертаційна робота присвячена вивченню закономірностей та характеристик процесу теплообміну при кипінні на метало-волокнистих пористих поверхнях в умовах обмеження простору над поверхнею теплообміну.У роботі виконані комплексні експериментальні дослідження інтенсивності теплообміну при кипінні на пористих структурах, встановлено вплив на неї розмірів волокон, пористості та товщини пористого покриття, а також висоти вільного простору над поверхнею теплообміну.Розвинуто фізичну модель процесу тепломасопереносу при кипінні на пористих поверхнях в умовах обмеженого простору. Отримані емпіричні залежності для визначення інтенсивності теплообміну при кипінні на гладких та пористих поверхнях в умовах обмеженості простору із врахуванням характеристик пористої структури в широкому діапазоні підведених теплових потоків.Розроблена методика інженерного розрахунку двофазного теплопередавального пристрою на прикладі парової камери^UThe dissertation is dedicated to studying of patterns and characteristics of heat transfer process at boiling on felt metal porous surfaces in conditions of limited space above the heat transfer surface.Complex experimental investigation of heat transfer intensity at boiling on porous structures was performed in this work, influence of felt sizes, porosity, structure thickness and height of free space above the heat transfer surface on heat transfer intensity was detected.Physical model of heat and mass transfer process at boiling in conditions of limited space was modified. Empirical equations for calculation of heat transfer intensity at boiling on smooth and porous surfaces in limited space conditions were obtained. These equations take into account characteristics of porous structures in wide range of input heat fluxes.Engineering method of calculation of two phase heat transfer device on example of vapor chamber was developed.

Дисертацію присвячено підвищенню ефективності процесу планування руху та збільшення запасу стійкості АКА шляхом урахування ефекту запізнювання на отримання та обробку даних про його позиціонування на довільній поверхні. Розроблено структурно-функціональну схему автоматизації процесів планування та оптимальної стабілізації заданого руху АКА з поліноміальним згладжуванням опорної траєкторії та оптимальним LQR стабілізуючим регулятором, що забезпечує плавність і стійкість руху АКА уздовж опорної траєкторії. Розроблено методику синтезу опорних траєкторій на основі багатофазної структури покрокового переміщення АКА з урахуванням локомоторних синергій взаємодії стоп АКА з довільною опорною поверхнею, що дозволяє уникнути неоднозначності під час розв'язання оберненої задачі кінематики. Розроблено алгоритм стабілізації руху АКА в умовах невизначеності рельєфу місцевості на основі МРС-підходу, що дає можливість усунути негативні наслідки ефекту запізнювання в початковій стадії процесу руху АКА при використанні традиційних підходів. Результати теоретичних та практичних досліджень використовуються в практичній діяльності ТОВ «СВІТ САЙТІВ», впроваджені в навчальний процес Національного авіаційного університету для використання в науково-дослідній роботі студентів наукових груп Інституту новітніх технологій та лідерства, а також впроваджені у навчальний процес кафедри технічної кібернетики НТУУ «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського».^UThe dissertation is devoted to increase of efficiency of process of planning of trajectory and increase the stability of AKA by considering the delay effect on receiving and processing of data on its positioning on any surface. The structural-functional scheme of automation of processes of planning and optimal stabilization of the walking of AKA with polynomial smoothing of a basic trajectory and optimal LQR controller, the stabilizing controller which provide a smoothness and stability of motion of AKA along a basic trajectory was developed. The technique of synthesis of support trajectories on the basis of multiphase structure of stepwise movement of AKA considering locomotor synergies of interaction of feet of AKA with an arbitrary basic surface is developed, which avoids ambiguity when solving the inverse kinematics problem. The algorithm of stabilization of AKA movement in the conditions of uneven terrain based on MPC-approach is developed, which makes it possible to eliminate the negative consequences of the effect of delay in the initial stage of the AKA movement when using traditional approach. The results of theoretical and practical research are used in the practical activities of LLC "Mirsaitov", introduced into the educational process of the National Aviation University for use in research work of students of scientific groups of the Institute of New Technologies and Leadership, and implemented in educational process of the Department of Technical Cybernetics of National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" (NTUU KPI).

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.01 – Енергетичні системи та комплекси. – Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" МОН України, Київ, 2019.Дисертація присвячена порівнянню, адаптації та розвитку методів оцінювання енергоефективності будівель на основі математичних моделей з врахуванням динаміки зміни умов середовища. Проведений аналіз нормативної бази щодо підходіввизначення енергоефективності енергоспоживання в будівлях, підвів до врахування особливостей використання та розвитку динамічних методів розрахунку енергопотреби на опалення та/або охолодження. Розроблено методику побудови регресійних багатофакторних моделей будівлі для прогнозування рівня опалення та/або внутрішньої температури повітря в приміщенні, що дозволяє враховувати теплоінерційні особливості огороджувальних конструкцій через врахування передісторії зміни факторів впливу. Досліджені переривчасті режими опалення будівель на базі динамічних моделей та визначено можливий діапазон економії енергії для різних температурних графіків приміщень.Запропоновані підходи визначення реперних точок для побудови шкал енергетичної сертифікації будівель з врахуванням особливостей їх функціонування та розміщення.Ключові слова: енергопотреба, енергоефективність, будівлі, математична модель, температура, теплонадходження, кліматологія, енергетична сертифікація.^UThe dissertation is devoted to the comparison, adaptation and development of methods for estimating energy efficiency of buildings on the basis of mathematical models taking into account the dynamics of changing environment conditions. A literature review of modern trends in the use of mathematical modeling and normative base on approaches to assessing buildings energy efficiency is performed. The need to reduce the time intervals of calculation is shown, taking into account the specifics of the use and development of dynamic methods for calculating energy need for heating and/or cooling.The analysis of characteristics and modeling of building thermal state was carried out on the basis of various mathematical models for public buildings of various complexity, regional location, year of construction and conditions of operation. In the conditions of energy carriersefficient use, energy need for heating should be calculated taking into account hourly changes in climatic characteristics that cannot be realized in stationary models. Dynamic models for determining buildings energy performance require the use of hourly climatic data (for Ukrainian cities - typical year of the IWEC).Mathematical models for the research of energy status of buildings use end-points characteristics of influence, such as air exchange rate, solar heat gains to the space area, and others, which require recalculation methods. Averaged monthlyobtained results are compared with the normative climatology of Ukraine for the city of Kyiv and Odesa. The difference is 40% in the winter and 30% in summer for Kyiv, and for Odesa it is up to 50%.The peculiarities of the considered methods use and application of various averaging time intervals of the initial parameters are determinedas an influential parameter on the research results. Dynamic E + and 5R1C methods give almost the same value for energy need for heating, the difference is up to 4-8%, in cooling mode it is up to 16-18% with IWEC climatological data. The buildings intermittent modes of heating were investigated on the basis of dynamic models and the possible range of energy savings for different temperature schedules of premises was determined taking into account the recommended temperature difference during non-working hours, which is about 9%.In the paper, the experimental and calculated determination of the integral and scattered characteristics of the thermal and energy state of the building is carried out on the basis of long-term observations (2003-2017). Data on temperature distribution in the premises of a multistory building of an educational facility were obtained, depending on their location, use and level of heating. The combination of calculated and experimental data allowed to determine the air exchange rate on the basis of the created multi-factor regression model and actual values of internal temperature, heating level and solar heat gains.Ukraine has two standards for defining the buildingsenergy efficiency class. A new energy scale of 14 classes for buildings energycertification for public facilities located in small towns and villages is proposed, which is based on certain reference points and allows to assess the buildings energy efficiency when implementing energy-saving projects.Key words: energy need, energy efficiency, buildings, mathematical model, temperature, heat gains, climatology, energy certification.

Білоусов О.Ю. Фільтрувальні композити на основі пороутворюючих матеріалів різного генезису. – На правах рукопису.Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.17.11 – технологія тугоплавких неметалічних матеріалів (технічні науки). Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2021.Дисертацію присвячено розвитку наукових засад хімічної технології виробництва пористих керамічних фільтрувальних матеріалів за умов розширення сировинної бази, підвищення експлуатаційної надійності та конкурентоспроможності.Досліджено склад, структуру і властивості поверхні різновидів вихідних матеріалів штучного та природного походження як сировини для виготовлення пористих фільтрувальних композитів поліфункціонального призначення.Сформульовані вимоги і розроблено нові раціональні склади фільтрувальних матеріалів на основі композицій сировини різного генезису при диференціації кількісного співвідношення компонентів, їх гранулометрії, звʼязуючих, умов формування та ступеню термічної обробки.Розроблено технологічні принципи застосування вихідних матеріалів різного генезису – керамічного шамоту та магматичних порід для виготовлення фільтрувальних композитів і внесено відповідні зміни в технічні умови на їх виробництво. Дослідно-промисловими випробуваннями на об'єктах промисловості та сільського господарства підтверджена ефективність виконаних науково-технічних розробок.Ключові слова: вироби фільтрувальні, композит, кераміка пориста, матеріали сировинні, генезис, склад, властивості поверхні, випал, пористість, конструкція, технічні системи.^UBilousov O.Yu. Filter composites based on pore-forming materials of different genesis. - Manuscript.Thesis for the candidate of technical sciences degree (PhD) in speciality 05.17.11 – Тechnology of hard-melting nonmetallic materials. – National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Kyiv, 2021.The thesis is devoted to the development of scientific bases of chemical technology of production of porous ceramic filter materials under conditions of expansion of raw material base, increase of operational reliability and competitiveness.Comprehensive solution of issues of industrial development, life support and environmental protection has necessitated the implementation of filtration and purification of air, gases and liquids using porous materials. At the same time, attention is paid to expanding the range of such materials, increasing the performance and operational reliability.Elements of porous ceramics, which were produced in Ukraine at the Slavyansky ceramic plant, became practically widespread in filtration and purification systems. However, the constant expansion of applications and technical requirements for porous ceramics requires further modernization of their technology based on the deepening of scientific ideas about the criteria for selecting raw materials, their physical and chemical properties and features of the structure of products.Known developments in the technology of porous ceramics are mainly based on the use of highly concentrated dispersed systems based on resource-intensive ceramic fireclay, made by high-temperature firing of refractory clays. The analysis of the filler as a factor influencing the formation of the structure and properties of the products is reduced to the variation of its particle size distribution. In most known developments, the structural characteristics of filter ceramics are limited by indicators of total or open porosity. The cleaning efficiency is associated with a decrease in pore diameter while reducing productivity.Further development of competitive national production, increasing the range and directions of use of porous ceramics are inextricably linked with the expansion of raw materials, development of new mass compositions, improvement of technological processes and equipment, absorption of scientific ideas about the connection composition → structure → properties in highly concentrated dispersed silicate systems.The aim of this work is to develop scientific and technical principles of national production of competitive porous ceramics waiting for cleaning, irrigation and aeration systems by expanding the raw material base, establishing patterns of formation of the pore structure of filter ceramics based on fillers of different genesis.A set of physicochemical and instrumental methods of analysis and standardized testing were used for research. Lyophilicity and wettability by polar and nonpolar liquid were evaluated by the improved technique of B.V. Deryagin. The structure and phase composition were determined using X-ray phase, electron microscopic and infrared methods of physicochemical analysis. Processing of experimental results was carried out using the methods of mathematical statistics.The composition, structure and surface properties of varieties of raw materials of artificial (ceramic fireclay) and natural (magmatic rocks) origin as the main raw material – fillers and man-made cutting additives for the manufacture of porous filter composites for multifunctional purposes have been studied.New rational compositions of porous ceramics based on raw materials of different genesis with differentiation of varieties and quantitative ratio of components, porous man-made additives and the degree of heat treatment have been created.Technological principles of application of initial materials of different genesis for production of elements of ceramics as filter composites taking into account an energy condition and lyophilicity of a surface of pore structure are developed. The design has been improved and the industrial production of porous ceramic elements for technical systems of aeration and water purification and soil irrigation has been made.Keywords: filter products, porous ceramics, raw materials, genesis, composition, surface properties, firing, porosity, construction, water treatment, soil irrigation.

Дисертаційна робота присвячена оцінюванню довговічності при малоцикловій втомі поверхнево зміцнених конструктивних елементів. Проаналізовано існуючі роботи різних авторів що присвячені даній тематиці по оцінці довговічності при малоцикловій втомі елементів конструкцій з концентраторами напруження у вигляді функціональних отворів елементів конструкції відбувається пружно-пластичні деформації при яких виникає явище деградації механічних характеристик за рахунок виникнення та накопичення пошкоджуваності. В результаті проведено комплекс експериментальних досліджень для алюмінієвого сплаву Д16чТ, були отримані механічні характеристики при статичному навантаженні для суцільних зразків та кінетику накопичення пошкоджень через зміну характеристик пружності від рівня пластичної деформації.Було проведено чисельне моделювання процесу дорнування та отримано розподіл полів пошкоджуваності у зоні функціонального отвору для різних рівнів пластичного деформування. Розроблена методика визначення (оцінки) кількості циклів до руйнування в залежності від ступеня пластичної деформації та рівня максимального напруження алюмінієвого сплаву Д16чТ. Було встановлено , що наявність концентратора при відповідному рівні величини дорнування, не впливає на експлуатаційний ресурс.^UThe thesis for a candidate of technical science degree in the specialty 05.02.09 – dynamics and strength of machines.– National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”, Ministry of Education and Science of Ukraine, Kyiv,2020.The dissertation work is devoted to the estimation of durability at low - cycle fatigue of superficially strengthened constructive elements.After analysing existing works of various authors devoted to the topic on the assessment of durability in low-cycle fatigue for structural elements with stress concentrators in the form of structural holes. It was found that in existing approaches to assess durability, the damage is not taken into account. Which leads to less accurate results. It is known that during the operation of structural elements there are elastic-plastic deformations. In which there is a phenomenon of degradation of mechanical characteristics due to the occurrence and accumulation of damage.The concept and essence of damage were laid down, even L.M. Kachanov and Y.M. Rabotnov as microstructure changes in structural materials caused by inverted processes from the action of loads of different nature. The use of this parameter, the damage, in the calculations can be used as a vector, scalar or tensor. It allows the introduction of this parameter in a large number of existing models.Moreover, in the study of the analyzed works, it was shown that not all calculations for low-cycle fatigue for structural elements with stress concentrator take into account hardening due to surface plastic deformation. That occurs due to technological processes such as stamping holes of segmental configuration, rolling and mandrel. After analyzing the presented technological processes, it is determined that the dormant process is widespread due to its simplicity, economy and reliability.The dependence of the change in microhardness along the radius on the center of the hole on the surface of the material of aluminum alloy D16chT for perforated samples at 1%, 2%, 3% level of inverted plastic deformation was obtained. From the obtained results, three different areas of the hardness level of the material are shown. The zone of a sharp change in the value of microhardness, the zone of moderate change of microhardness and the zone of stabilization of microhardness caused by the mandrel process.Numerical simulation of the diving process was performed using the numerical package Abaqus Student Edition. It is determined that the level of maximum damage is in the area of the mandrel out of the hole. Damage in the middle of the hole is 2-5 times less (depending on the level of pre-deformation) relative to the maximum value. To assess the impact of operating loads on the strength of power structural elements with a hole after dunking. To the preliminary results of the calculation of the dredging process, we apply an additional stage of loading, corresponding to the operating load. As a result of the calculations, the residual stress fields were obtained, they are presented in equivalent stresses according to 4 strength theory (Mises stress). It is estimated that as a result of mandreling in the area of the functional hole there are significant compressive stresses at all levels of plastic hardening. The regularities of the influence of residual stresses on the strength of power structural elements with a hole after mandrel are established. The regularities of the influence of the level of residual stresses after mandreling on the number of cycles before failure were experimentally established. It is shown that for samples with a hole after mandrel at 3% residual plastic deformation for stresses up to and at 2% residual plastic deformation for stresses up (for a given material), the stress concentrator does not affect durability.According to the developed model, a generalizing surface of low-cycle fatigue of structural elements (in the form of samples with a hole) made of aluminium alloy D16chT with pulsating tension (T = 293K) is constructed.

Дисертаційна робота присвячена розробці оптично селективних елементів з заданими спектральними характеристиками на основі нанокомпозитних структур з врахуванням особливостей мікроструктури та оптичних характеристик нанорозмірних компонент. У роботі проведено комплексні дослідження спектральних залежностей оптичних параметрів нанорозмірних компонент та композитних структур на їх основі.В роботі вперше одержанні наступні результати:‒ Визначено оптичні параметри нанорозмірних шарів срібла на основі результатів спектрофотометричних досліджень експериментальних зразків срібла на підкладках SiO2, виготовлених методом вакуумного осадження. Встановлено апроксимаційні співвідношення дійсної та уявної частин комплексної діелектричної проникності нанорозмірних плівок срібла з товщинами від 1 до 35 нм в спектральному діапазоні довжин хвиль λ = 0,3 ÷ 2 мкм, які застосовано в якості вхідних даних рефлекторних шарів срібла при моделюванні оптично селективних елементів.‒ Розраховано значення комплексної ефективної діелектричної проникності нанокомпозитних шарів з металевою нанорозмірною фазою хрому при значеннях фактору заповнення 0,15 ÷ 0,54 та матеріалів діелектричної компоненти (Al2O3, SiO2, Cr2O3). Розроблено апроксимаційні співвідношення комплексної ефективної діелектричної проникності нанорозмірних композитних шарів Cr/Al2O3, Cr/SiO2, Cr/Cr2O3 в спектральному діапазоні λ = 0,3 ÷ 2 мкм, які необхідні для розрахунку оптично спектральних характеристик при проектуванні селективних елементів на основі нанокомпозитних структур.‒ Досліджено залежності коефіцієнтів пропускання та відбивання селективних елементів від структурних параметрів композитних шарів на основі нанорозмірних включень хрому. Показано спектральне зміщення значень критичної довжини хвилі електромагнітного випромінювання на 0,4 мкм при зміні структурних параметрів нанорозмірних компонент, що дозволяє керувати профілем спектральної залежності оптично селективних елементів.‒ Запропоновано оптично селективні елементи, прозорі у видимому діапазоні спектру, які відрізняються від відомих аналогів тим, що замість багатошарових діелектричних структур, використано нанокомпозит. Показано, що запропоновані елементи на основі таких структур, відзначаються можливістю забезпечення заданої оптичної селективності.Одержані результати можуть бути використані для вирішення висвітлених в роботі проблем, пов'язаних з розробкою оптично селективних елементів на основі нанокомпозитних структур.Результати дисертаційної роботи використані у навчальному процесі кафедри мікроелектроніки Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», а саме використовуються в лекційних і практичних заняттях з дисциплін «Твердотільна електроніка», «Технологічні основи електроніки», «Технологія напівпровідникових приладів та інтегральних схем», «Елементний і структурний аналіз», а також під час виконання кваліфікаційних робіт студентів кафедри.^UThe dissertation is devoted to the development of optically selective elements with given spectral characteristics on the basis of nanocomposite structures taking into account the peculiarities of the microstructure and optical characteristics of nanosized components. The complex researches of spectral dependences of optical parameters of nanosized components and composite structures on their basis are carried out in the work.In the work for the first time the following results were obtained:‒ The optical parameters of nanosized silver layers were determined on the basis of the results of spectrophotometric studies of experimental silver samples on SiO2 substrates manufactured by vacuum deposition. Approximation dependences of real and imaginary parts of complex dielectric constant of nanosized silver films with thicknesses from 1 to 35 nm in the spectral wavelength range λ = 0.3 ÷ 2 μm are established, which are used as input data of reflective layers of silver in modeling of optically selective elements.‒ The values of complex effective dielectric constant of nanocomposite layers with metal nanosized chromium phase at values of filling factor 0.15 ÷ 0.54 and materials of dielectric component (Al2O3, SiO2, Cr2O3) are determined. Approximation dependences of complex effective dielectric constant of nanosized composite layers Cr/Al2O3, Cr/SiO2, Cr/Cr2O3 in the spectral range λ = 0.3 ÷ 2 μm are developed, which are necessary for calculation of optical spectral characteristics in the designing selective elements based on nanocomposite structures.‒ The dependences of the transmission and reflection coefficients of selective elements on the structural parameters of composite layers based on nanosized chromium inclusions have been studied. The spectral shift of the values of the critical wavelength of electromagnetic radiation by 0.4 μm when changing the structural parameters of nanosized components is shown, which allows to control the profile of the spectral dependence of optically selective elements.‒ Optically selective elements transparent in the visible range of the spectrum which differ from the known analogues in that instead of multilayer dielectric structures is used metal-dielectric composite are proposed. It is shown that the proposed elements on the basis of such structures are marked by the possibility of providing a given optical selectivity.The obtained results can be used to solve the problems covered in the work related to the development of optically selective elements based on nanocomposite structures.Results of dissertation work are used in the educational process of the Microelectronics department of the National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute", namely used in lectures and practical classes in the disciplines "Solid state electronics", "Technology of semiconductor devices and integrated circuits", "Elemental and structural analysis", as well as during the qualification works of students of the department.