Створено та програмно реалізовано автоматизовану систему діалогового моделювання прямих і обернених задач для систем, що описуються еліптичними та параболічними диференціальними рівняннями у тривимірному просторі. За допомогою розробленої системи розв'язано модельні приклади та практичні задачі. Загальну методику математичного моделювання прямих і обернених задач динаміки систем з розподіленими параметрами поширено на задачі моделювання процесів, що зводяться до розв'язання прямих і обернених задач для еліптичних систем. Побудовано множини функцій, якими з середньоквадратичною точністю описуються розв'язки прямих і обернених задач щодо досліджуваних процесів. Установлено критерії точності й однозначності цих розв'язків.

  Скачати повний текст

Створено автоматизовану програмну систему моделювання процесів у тривимірних багатокомпонентних грунтових середовищах з наявністю довільно орієнтованих у просторі тонких слабопроникливих включень. Розроблено комплекс підсистем, що автоматизують задачі скінченно-елементного моделювання: представлення тривимірних областей як об'єктно-орієнтованих моделей, їх редагування та відображення, скінченно-елементне розбиття, пошук розв'язку, графічне та табличне представлення результатів. За допомогою побудованого інструментарію розв'язано модельні приклади та практичні задачі.

  Скачати повний текст

Розглянуто вплив різних рекомбінантних молекул, у складі яких присутній ген інсуліну людини, на зміну рівня глюкози у різних біологічних системах, а саме - у культурі клітин ссавців із штучно викликаним діабетом. За результатами проведених досліджень сконструйовано рекомбінантні молекули, які містять ген інсуліну людини та різні регуляторні послідовності - промотори, енхансери, сайти, що сприяють тривалому існуванню вектора у клітинах тощо. Визначено вплив різних молекулярних конструкцій на рівень глюкози у культурі та на рівні організму діабетичних мишей. Доведено: регуляторні послідовності геному вірусу гепатиту В здатні посилювати ефект за умов введення у модельні об'єкти гена інсуліну людини, що виражено у більш значному зниженні рівня глюкози та у зростанні тривалості даного ефекту.

  Скачати повний текст

Досліджено можливості використання смартфонів і комунікаторів у судово-медичній експертизі. За допомогою смартфона створено 31 оригінальну судово-медичну комп'ютерну програму для їх використання у процесі експрес-діагностики часу настання смерті, странгуляції, у разі автомобільної травми та перелому кісток черепа, а також для встановлення статі, віку, зросту загиблих і визначення механізму утворення слідів крові та дистанції пострілу. Розроблено оригінальні підходи щодо створення ілюстративного матеріалу (схематичних зображень) на місці пригоди під час огляду трупа або його ексгумації, для чого складено більше, ніж 100 комп'ютерних рисунків, представлених у вигляді атласу з судової медицини. Апробовано функцію відеозйомки смартфоном для об'єктивної реєстрації змін трупних плям у процесі їх дослідження на місці пригоди з метою прогнозування часу настання смерті, а також для фіксації етапів відтворення умов і обставин скоєння злочину. Створено методику використання текстового редактора смартфорна (комунікатора) та способи передачі текстової та графічної інформації по системі мобільного зв'язку. Доведено, що комунікаційні можливості смартфонів успішно можуть замінити використання Інтернету для судово-медичних завдань. Встановлено, що функція електронної пошти (E-Mail) смартфона дозволяє передачу графічної (фотографії, рисунка, відеофайлів) або текстової інформації на будь-який стаціонарний комп'ютер (підключений до Інтернету) або інший смартфон, що створює умови для використання широкої мережі передачі інформації (наприклад, виконаних в лабораторії "Актів судово-медичного дослідження") між різними підрозділами бюро судово-медичної експертизи.

  Скачати повний текст

Розроблено спосіб зниження шаруватої неоднорідності легуючої домішки телуру в монокристалах InSb, вирощених методом Чохральського. Рішення даної задачі здійснено за допомогою впливу ультразвуку на розплав у процесі витягування монокристала. Частота ультразвуку встановилась від 0,6 до 5,0 МГц. З'ясовано, що ультразвуковий вплив призводить до зниження шаруватості телуру, обумовленої ефектом "грані". Запропоновано механізм впливу ультразвуку на шаруватість у даній області кристала завдяки утворенню стоячої звукової хвилі у розплаві. Дослідження конвекції у модельній рідині показало, що в її обсязі між хвилеводом і диском формується стояча звукова хвиля. Доведено, що частки концентруються у полі стоячої хвилі у площинах, відстань між якими відповідає половині довжини ультразвукової хвилі у воді.

  Скачати повний текст

Побудовано та досліджено нові математичні моделі (для одно- та двовимірного випадків) стаціонарних процесів дифузії та фільтрації рідини в анізотропних областях складної конфігурації, які містять довільно орієнтовані в просторі тонкі включення/тріщини. Запропоновано нові класичні еквівалентні узагальнені задачі, які визначені на класах розривних функцій, в основних ортогональних системах координат (декартовій, циліндричній, полярній), доведено теореми існування та єдиності узагальнених розв'язків отриманих задач. Розроблено високоточні обчислювальні алгоритми методу скінчених елементів (МСЕ) для числового розв'язування змішаних крайових задач з умовами спряження неідеального контакту та створено на їх основі ефективну діалогову систему автоматизованого розрахунку дифузійних процесів в багатокомпонентних середовищах. Одержано оцінки похибок наближених розв'язків. Побудовано нову варіаційну задачу з єдиним узагальненим розв'язком про формування температурного поля у вузлі тертя. На основі об'єктно-орієнтованого програмування та розроблених високоточних обчилювальних алгоритмів МСЕ створено та програмно реалізовано автоматизовану систему DIFUS діалогового моделювання задач з умовами спряження. За допомогою системи DIFUS розв'язано модельні приклади та практичні задачі.

  Скачати повний текст

Проведено експериментальне та теоретичне дослідження процесів спалювання відходів виробництва біодизеля (гліцеринового залишку - G-фази) у складі композиційних палив на предмет подальшого використання палив у теплоенергетичних установках, що дозволяє з користю утилізувати відходи та зекономити традиційні палива. Описано процес прогріву краплі палива багатокомпонентного складу. Досліджено вплив різних речовин-активаторів на передполуменеві процеси у краплі палива, експериментально доведено активаційний вплив пічного палива на інтенсивність передполуменевих процесів композиційних палив на основі відходів виробництва біодизельного палива. Удосконалено технологію виробництва композиційних палив з використанням гідрокавітаційної обробки. На підставі експериментальних даних обгрунтовано доцільність застосування гідрокавітаційної обробки для композиційних палив з низькою плинністю безпосередньо у форсунках-змішувачах. Експерименально визначено видаткові характеристики форсунки-змішувача. Встановлено вплив речовин-активаторів на процеси подачі, розпилу та спалювання газоподібних речовин-активаторів (G-КП) у модельній камері згоряння. Проведено термогравіметричний і термометричний аналіз досліджуваних комбінованих палив на основі G-фази з додаванням речовин-активаторів. Запропоновано фізичну двовимірну модель, що описує поводження краплі композиційного піноподібного палива на основі G-фази з газоподібними речовинами активаторами у високотемпературному окисному середовищі. Розроблено математичну модель процесу. На підставі комплексних розрахунково-теоретичних досліджень, а також вогневих випробувань визначено діапазони найбільш доцільних співвідношень G-КП і речовин-активаторів, що забезпечують стійкий процес спалювання з мінімальним підсвічуванням, визначено його енергетичну корисність. Оцінено ефективність використання G-КП з визначеними експериментально мінімальними домішками речовин-активаторів, наведено рекомендації щодо їх промислового застосування.

  Скачати повний текст

З використанням теоретичних методів та експериментальних підходів вивчено вплив геометричної організації синапсів і постсинаптичних структур на процеси збудження нейронів, динаміку внутрішньоклітинного кальцію й синаптичну ефективність. Показано, що генерація стохастичних потенціалів дії визначається структурними стохастичними конформаційними переходами потенціал-залежних каналів. Варіабельність латентності потенціалів дії залежить від просторової щільності натрієвих каналів і швидкості допорогової деполяризації. Кластеризація каналів або зменшення їх числа збільшує цю варіабельність. Латеральна електродифузія каналів може бути одним з механізмів, що призводить до кластеризації іонних каналів. Відзначено, що кластери каналів разом з геометрією синаптичної щілини впливають так само на синаптичну ефективність. Хоча більші синапси мають високу ймовірність вивільнення нейромедіатора, вони зазнають більших втрат синаптичного струму всередині щілини. Доведено, що збільшення ймовірності вивільнення нейромедіатора може відбутися або у результаті збільшення везикул у пресинаптичному депо, або у результаті посилення позитивного електричного зворотного зв'язку між пресинаптичною й постсинаптичною клітинами.

  Скачати повний текст

Вивчено вплив певних факторів кріоконсервування на структурну цілісність і функціональні властивості тромбоцитів крові людини на етапах низькотемпературного консервування. Досліджено здатність кріопротекторів різних класів хімічних сполук перехоплювати гідроксильні радикали у модельній системі їх генерації та впливати на інтенсивність процесів перекисного окиснення ліпідів у системі "тромбоцити - плазма". Показано, що вихідний морфофункціональний стан тромбоцитів, композиційний склад кріозахисного середовища та швидкість охолодження суспензії клітин у температурному інтервалі кристалізації та зоні евтектичних температур мають визначальний вплив на параметри структурної цілісності та функціональні властивості кріоконсервованих тромбоцитів. Експериментально доведено, що застосування комбінації диметилацетаміду з 1,2-пропандіолу підвищує ефективність кріоконсервування тромбоцитів у порівнянні з застосуванням кожного з кріопротекторів окремо.

  Скачати повний текст

Розроблено практичні засади використання плазмово-десорбційної мас-спектрометрії як фізико-хімічного методу для ідентифікації та визначення діючих речовин гербіцідів з групи сульфонілсечовин у рослинних тканинах та грунтах. Запропоновано модельні системи для прогнозування кінетичних параметрів деструкції сульфонілсечовин у тканинах культурних рослин та бур'янів, а також різних типів грунтів, характерних для північно-східного Лісостепу України. На підставі дослідження динаміки метаболізму та деструкції сульфонілсечовин встановлено екологічну придатність гербіцидів даної групи до використання в технологіях вирощування сільськогосподарських культур і одержання якісної продукції рослинництва.

  Скачати повний текст

Вперше на контингенті студенток старших курсів ВНЗ з низьким рівнем фізичної підготовленості доведено ефективність впливу засобів і методів різних режимів рухової активності на підвищення рівня показників фізичної підготовленості. Одержано нові дані про структуру та зміст фізичної підготовленості та рухову активність студенток старших курсів. Вперше розроблено модельні характеристики фізичної підготовленості та рухової активності студенток старших курсів ВНЗ. Конкретизовано методи дозування фізичного навантаження з урахуванням психофізичних особливостей студенток старших курсів. Вперше розроблено міжгрупові таблиці морфофункціонального стану, фізичної підготовленості, рухової активності та фізичної працездатності студенток 18 - 22-х років.

  Скачати повний текст

Розроблено з використанням принципу можливих переміщень наближений метод розв'язку задач динаміки шаруватих балок, пластин і оболонок, який дає змогу враховувати різні геометричні та фізико-механічні характеристики шарів, наявність в них певної кількості армкомпонент, міжфазних шарів (МШ), дії розподілених і зосереджених навантажень, різних типів межових умов. Запропоновано модельні представлення про МШ, зважаючи на положення механіки суцільних середовищ, на базі яких можна наближено визначати механічні характеристики цих шарів, процентний вміст речовин, з яких вони утворюються. Сформульовано варіанти визначальних диференціальних рівнянь для шаруватих балок прямокутного поперечного перерізу, шаруватих прямокутних пластин і циліндричних оболонок з урахуванням армкомпонент, МШ. Запропоновано наближені методи визначення приведених механічних характеристик моношарів. Розв'язано на базі одержаних визначальних диференціальних рівнянь задачі про вимушені коливання конкретних механічних систем.

  Скачати повний текст

Визначено показники функціонального стану, що відповідають низькому соматичному здоров'ю, та рівні адаптаційного потенціалу студентів 1-го курсу технічних (юнаки) і економічних (дівчата) спеціальностей ВНЗ за морфо-функціональними показниками. Визначено найбільш важливі морфо-функціональні показники, які впливають на адаптаційний потенціал і модельні характеристики показників, що відповідають донозологічному стану організму з напруженням механізмів адаптації студентів. Встановлено вплив різних видів академічних фізкультурно-оздоровчих занять на розвиток рухових якостей студентів. Експериментально перевірено ефективність використання диференційованих програм оздоровчих занять з фізичного виховання, що передбачають підвищення адаптаційних можливостей студентів.

  Скачати повний текст

Досліджено ефективність методів ранньої лабораторної діагностики цитомегаловірусу (ЦМВ) інфекції. Обгрунтовано застосування моноклональних антитіл. Вивчено цитотоксичну й анти-ЦМВ активність 6-azaC й амізону стосовно їх здатності безпосередньо пригнічувати репродукцію ЦМВ. Виявлено здатність оригінальних моноклональних антитіл стосовно раннього білку pp65 ЦМВ, що використовуються у методі прямої детекції антигену, виявляти антиген-позитивні комплекси безпосередньо у лейкоцитах людини in situ. Проведено оцінювання ефективності ранніх лабораторних методів діагностики ЦМВ-інфекції з клінічними симптомами. Показано, що порівняльна характеристика діагностичних методів дозволяє віддиференціювати гостру та персистентну форми ЦМВ-інфекції у новонароджених і дітей раннього віку. Визначено параметри цитотоксичності, а саме: для 6-azaC CD50 становить 2 400 мкг/мл, для амізону CD становить 100 мкг/кг. 6-azaC і амізон мають чітку анти-ЦМВ-дію. Показано, що за профілактичного та терапевтичного використання IS для 6-azaC становить 48, для амізону за умов профілактичного застосування IS - 100. Антивірусна дія вивчених засобів зумовлена інгібіцією трансляції пізніх білків. Це дозволяє визначити дані сполуки як перспективні протицитомегаловірусні засоби, що вимагає подальшого вивчення їх дії.

  Скачати повний текст

Розроблено метод ефективного пошуку та попередньої оцінки біологічної активності (БА) нових речовин з використанням клітинних біомоделей. Проведено дослідження та оцінку ефектів фізіологічно активних речовин (ФАР) з протилежними біорегуляторними стереотипами з використанням різних експериментальних моделей. На базі функціональних реакцій лейкоцитів показано високу чутливість клітинних моделей до різних ФАР. За допомогою методів штучних нейронних мереж (ШНМ) і кластерного аналізу визначено ступінь інформативності досліджених біомоделей. Найбільш інформативними є біомоделі на базі імунологічних реакцій - розеткоутворення N-лімфоцитів, міграційні властивості поліморфноядерних лейкоцитів (ПМЯЛ) та електрофоретична рухливість нейтрофільних лейкоцитів. На підставі результатів, одержаних завдяки дослідженню впливу ФАР на модельні системи та їх біорегуляторного стереотипу розроблено алгоритм ефективного пошуку та попередньої оцінки БА нових речовин.

  Скачати повний текст

Спостереження комети Веста було використано для одержання розподілу поверхневої яскравості пилового хвоста. Викладено методики поверхневої фотометрії та врахування редукцій фотометрії. Виконано модельні розрахунки розподілу поверхневої яскравості. Результати розрахунків співставлено з розподілом поверхневої яскравості, одержаним по результатам поверхневої фотометрії. Знайдено основні характеристики сукупності кометних пилових часток у хвості комети Веста. Пилоутворення ядер комети під час активних процесів перевищує звичайне в 10 разів. Кращі результати моделювання одержано для анізотропної моделі викиду пилу. Досліджено, що процес підвищеного виділення пилу тривав близько 8 годин.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні засади екологічної безпеки систем питного водопостачання міст (ЕБВ) як нового наукового напрямку у галузі екологічної безпеки міських агломерацій, які передбачають формування механізмів управління стійким функціонуванням і збалансованим (відтворним) розвитком цих систем за умов прояву несприятливих природно-техногенних явищ з одночасним зменшенням ризиків шкідливого впливу водопостачальних підприємств на довкілля та людину. Установлено науково-методологічні передумови ЕБВ та сформульовано аксіоми, принципи, поняттєво-термінологічні визначення та системотехнічні ознаки. Запропоновано методологію вивчення складових безпеки водопостачання за ієрархічним принципом з застосуванням інтегрованих системотвірних параметрів на внутрішньо- та зовнішньосистемному рівнях небезпеки. Це дає змогу здійснювати розрахунки прийнятного ризику негативних проявів від водопостачальної системи з їх повторюваністю та тривалістю у часі. Визначено нові підходи до формування стратегії управління екологічною безпекою питного водопостачання, спрямованої на покращання стану екосистем. Вони грунтуються на екологічному та водогосподарському менеджменті, інтегрованому регіонально-басейновому управлінні водними об'єктами, використанні ГІС-технологій для моніторингу та прогнозування небезпечних процесів, зумовлених роботою водопостачальних систем, підвищенні їх енергетичної безпеки. Запропоновано новий метод аналізу стану водопровідних мереж і обчислення обсягів робіт з метою їх відновлення та реконструкції, реалізація якого запобігає забрудненню та втратам питної води під час її транспортування, а також підтопленню територій і руйнуванню підземних споруд міста. Метод базується на техніко-економічному розрахунку структури використання води та щорічного приросту її нормативних втрат залежно від матеріалів, діаметрів і термінів експлуатації трубопроводів. Узагальнено аналітико-статистичні багатокомпонентні моделі сумісної послідовно-паралельної трансформації речовин у воді водних об'єктів для вирішення оптимізаційних задач управління охороною у поверхневих джерелах водопостачання. Модельні структури теоретично обгрунтовано, вони ймовірнісно враховують неконтрольовані фактори та дають змогу здійснювати прості процедури ідентифікації параметрів за даними натурних спостережень. Розроблено методи оптимального регулювання руслового стоку долинними водосховищами та раціоналізації кратності водообміну наливних водоймищ для створення сприятливих умов на питних водозаборах. Розроблені методи базуються на мінімізації коливань рівня води у нижніх б'єфах за модельними гідрографами та встановленні закономірностей залежності якості води від складових водного балансу.

  Скачати повний текст

Досліджено взаємозв'язок явища екзоемісії електронів і електронних релаксацій радіаційних дефектів. Проведено теоретичні дослідження термостимулювальної екзоемісії, зумовленої процесами рекомбінаційного відпалу комплементарних центрів забарвлення радіаційно опромінених кристалів CsBr і CsI. У рамках побудованої Оже-подібної рекомбінаційної моделі явища розраховано концентрації екзоемісійно-активних центрів і показано тотожність цих центрів та електронних F-центрів забарвлення. Розраховано ряд кінетичних параметрів процесів (енергію активації, частотний фактор, ефективний перетин рекомбінацій), а одержані їх значення підтверджують рекомбінаційну природу явища екзоемісії. В одноелектронному наближені механізму рекомбінації дефектів для CsBr і CsI розраховано енергетичні спектри народжених екзоелектронів. Одержано характеристики цих спектрів, а також величину ймовірності подолання поверхневого енергетичного бар'єра екзоелектронами. Проведено модельні оцінки глибини виходу екзоелектронів, народжених у результаті екзореакцій, з урахуванням енергетичних втрат під час розсіяння на фононах та дефектах. Зроблено оцінки товщини екзоемісійно-активного приповерхневого скін-шару кристалу CsBr і показано ефективність екзоемісійного методу для дефектоскопії поверхні та тонких приповерхневих шарів. Розглянуто загасання струму ізотермічної екзоемісії, зумовленої тунелями та термоактивованими рекомбінаціями, за кімнатної температури. Шляхом формального аналізу експериментальних кривих загасання підтверджено другий порядок кінетики явища. Установлено, що термоактивовані рекомбінаційні комплементарні пари центрів забарвлення відіграють визначальну роль у формуванні струму ізотермічної екзоемісії. Розраховано екзоемісійну чутливість кристалу CsBr до ультрафіолетового випромінювання та доведено перспективність його застосування у скін-дозиметрії.

  Скачати повний текст

Розвинуто молекулярну теорію емісійних і поверхневих властивостей простих діелектричних рідин і рідких металів. Побудовано молекулярно-кінетичну теорію роботи виходу атомів з плоскої поверхні простих рідин. Досліджено взаємозв'язки рооботи виходу та мікроскопічних критеріїв стійкості рідини, у термінах роботи виходу виражено загальне рівняння стану рідини та газу. Виконано модельні розрахунки роботи виходу атомів з простих рідин у широкому інтервалі температур. У рамках концепції електронів з поверхні рідких металів з урахуванням ефектів енергії зонної структури металу виконано модельні розрахунки роботи виходу електронів з рідких лужних металів. На підставі аналізу асимптотик ефективного одноіонного потенціалу у неоднорідному металі виконано модельні розрахунки роботи виходу іонів з поверхні рідких металів. Побудовано мікроскопічну теорію поверхневої енергії крапель рідких металів і простих діелектричних рідин з урахуванням парних міжчастинкових взаємодій і кореляцій. Виконані модельні розрахунки вказують на суттєву розмірну залежність поверхневої енергії крапель простих рідин в області нанометрових розмірів крапель.

  Скачати повний текст

Показано можливість збереження кінетичної енергії розігнаного до максимальних обертів диска на етапі його зупинення шляхом рекуперації в інші види енергії або накопичення на інших обертових об'єктах. Розроблено клас механічних систем з явно вираженим рекуператором, які автономно здійснюють цикл рекуперації енергії: кінетична - потенційна - кінетична. Такі системи дозволяють задавати циклічний режим навантаження тіл обертання. Досліджений клас механічних систем на основі механізмів з періодично-змінним передавальним відношенням типу кривошипно-кулісного або карданного з метою їх застосування як систем силозбудження на випробувальних стендах. На основі кривошипно-кулісного механізму розроблено рекуперативну квазіконсервативну систему для циклічного навантаження одночасно двох тіл обертання в протифазі. Експериментальні модельні випробування даної системи продемонстрували економію енергії до 60 - 70 % за цикл навантаження та зменшення необхідної потужності силового агрегату в 9 разів. Створено програмно-апаратний комплекс для проведення числової оцінки кутових швидкостей дисків за розробленою методикою.

  Скачати повний текст