Розроблено ефективні методи розв'язання крайових задач теплопровідності та термопружності для вісесиметричних тіл. Висвітлено спеціалізовану інтелектуальну систему для автоматизації процесів моделювання та аналізу температурних і термомеханічних полів під час проектування вісесиметричних тіл складної форми. Розкрито нові структури розв'язку задач теплопровідності та термопружності, які мають підвищену числову стійкість. Запропоновано метод автоматизованої побудови комп'ютерних моделей температурних і термомеханічних полів вісесиметричних тіл за інформацією, яка подана природною професійною мовою. Створено спеціалізовану систему знань "САПОТ", яка дозволяє за допомогою зручного діалогового інтерфейса ефективно та оперативно проводити числові експерименти з метою вибору раціональних конструктивних параметрів виробів.

  Скачати повний текст

Досліджено характер теплообміну в радіоелектронних апаратах (РЕА), які функціонують у повітряному середовищі за нормального атмосферного тиску. Розроблено методику розрахунку нестаціонарних температурних полів РЕА з довільним законом зміни розсіюваної елементами потужності від температури та часу. Досліджено вплив конструктивних параметрів апарата з урахуванням анізотропії нагрітих зон за теплопровідністю на загальний температурний режим. Вперше з використанням результатів аналітичних та експериментальних досліджень створено алгоритм теплофізичного проектування одноблокових РЕА, який дозволяє забезпечити заданий температурний режим на початкових етапах конструювання паралельно з розробкою електричної схеми та вибором елементної бази, що значно підвищує економічну ефективність розробок і виключає необхідність внесення істотних змін у конструкції за наслідками перевірочних розрахунків і температурних випробувань.

  Скачати повний текст

Розглянуто метод побудови графіків теплового навантаження систем теплопостачання з підземними сезонними акумуляторами теплоти та визначено теплове навантаження об'єкту у разі використання декількох джерел енергії, наведено можливіть розрахувати потужність і кількість теплоти, яка генерується кожним джерелом енергії окремо. Удосконалено інженерний метод розрахунків основних технічних параметрів сезонного підземного акумулятора теплоти у водоносному горизонті, дозволено виконувати обчислення зміни у часі втрат тиску на циркуляцію проміжного теплоносія за різних дебітах діючих свердловин. Наведено результати й аналіз експериментальних досліджень впливу пористості та вологості на теплофізичні властивості (теплопровідність, температуропровідність, теплоємність) грунтів, розповсюджених на території м. Пирятин. Визначено умови, за яких створення й експлуатація автономних систем теплопостачання з сезонними підземними акумуляторами теплоти є економічно доцільним.

  Скачати повний текст

Висвітлено питання розробки та апробації методики побудови аналітико-числових розв'язків нелінійних нестаціонарних крайових задач теплопровідності, що описують розповсюдження тепла в тілах з залежними від температури характеристиками за умов конвективного теплообміну з їх поверхонь. Визначено вплив залежностей від температури теплофізичних і механічних характеристик матеріалу на термонапружений стан тіла. За допомогою методу збурень задача термопружності для термочутливих тіл зведена до послідовності крайових задач, в яких диференціальні оператори мають такий же вигляд, які у задачах термопружності для нетермочутливих тіл. Розв'язано квазістатичні задачі термопружності для термочутливого простору зі сферичною порожниною; системи контактуючих термочутливих циліндричних тіл та суцільного циліндра, через поверхні яких здійснюється конвективний теплообмін з зовнішнім середовищем. Проведено числовий аналіз впливу температурних залежностей теплофізичних і механічних характеристик матеріалу на величину і характер розподілу температури та викликаний нею напружено-деформований стан.

  Скачати повний текст

Розроблено спосіб одержання анортитової легковаги з мікропоруватою структурою та низькою теплопровідністю. Показано можливість регулювання текучості та строків схоплювання каоліногіпсошамотних мас. Виконано термодинамічний аналіз і вивчено процес фазоутворення у зразках з компонентів оптимальних шихт, що відрізняються за складом від стехіометрії анортиту. Установлено, що утворення анортиту з зазначених природних матеріалів відбувається за більш низьких температур та інтенсивніше, ніж з хімічно чистих речовин. З'ясовано, що характер поруватої структури в одержаних анортитових легковагих виробах впливає на теплопровідність. Найменшу теплопровідність має анортитова легковага з максимальною часткою мікропор 90 % (радіус пор від 1 до 6 мкм). Показано, що розроблені мікропоруваті анортитові вироби можна використовувати у середовищах, які контролюються, замість мулітокремнеземистої та шамотної легковаг.

  Скачати повний текст

Знайдено межові розподіли інтегралів від дробових процесів (центральна та нецентральна межові теореми). Показано, що для широкого класу дробових процесів, для інтегралів, від яких має місце центральна межова теорема, не виконується умова сильного перемішування. Доведено слабку збіжність розподілів нормованих інтегралів від дробових процесів до процесу фрактального броунового руху в просторі неперервних функцій. Досліджено асимптотичну поведінку перенормованих розв'язків рівняння теплопровідності з дробовою початковою умовою. Установлено принцип інваріантності для часових рядів дробових процесів у просторі функцій без розривів другого роду з топологією Скорохода.

  Скачати повний текст

Проведено вивчення складу та структури твердих сплавів на умови руйнування робочої поверхні валків швидкісних дрібносортових прокатних станів і здійснено розробку альтернативних сплавів (високовуглецевих хромонікелевих сталей) для їх виготовлення з урахуванням переважаючого механізму зношування. Вперше за умов діючого виробництва досліджено особливості зношення калібрів валків з твердих сплавів передчистової та чистової групи клітей безперервних високошвидкісних дрібносортових прокатних станів. Встановлено, що використання твердих сплавів з великим розміром карбідних часток дозволяє підвищити експлуатаційні показники валків за рахунок зниження ефекту викришування поверхні калібра, більш рівномірної їх виробки. Обгрунтовано припущення, що тверді сплави вивченого складу можуть не бути найкращим матеріалом для виготовлення валків для використання за умов зношення з домінуючим механізмом термічної втоми. Запропоновано під час виготовлення таких валків використовувати теплостійкі високовуглецеві хромонікелеві сталі з більш високою, ніж у твердих сплавів теплопровідністю й стійкістю щодо утворення тріщин розпалу. Встановлено складний характер залежності структури та властивостей сталей від температури нагріву під час гартування та повторного нагрівання. Результати наукового дослідження використано для корегування технології виготовлення твердосплавних дискових прокатних валків, які серійно поставляються НВТ "ДОНІКС" на стани 150 ЗАТ "Макіївський металургійний завод" та ВАТ КГМК "Криворіжсталь". Виготовлено бандажі робочих валків з твердих сплавів та високовуглецевої хромонікелевої сталі, які пройшли успішні дослідно-промислові випробування за умов дрібносортових станів 250 ВАТ КГМК "Криворіжсталь".

  Скачати повний текст

Удосконалено числово-аналітичні розрахунки перерізів розсіяння та поглинання електромагнітного випромінення на багатошарових наночастинках, що знаходяться поблизу підкладки. Досліджено вплив різних чинників на зсув частот поверхневого плазмового резонансу у суцільних наночастинках Au, Ag і наночастинках з оксидною оболонкою. Розроблено метод визначення ефективної діелектричної проникності матричних дисперсних систем з двошаровими включеннями кульової форми. Наведено методику формування електретних темплатів на основі фоточутливих нанокомпозиційних матеріалів, що містять 1,5 мас. % CdSe та 2,4,7-тринітро-9-флуоренону, в електрофотографічному процесі. Показано, що розташування та симетрія осаджених на поверхню електретного темплату кластерів Au, одержаних напиленням у вакуумі, задаються топологією світлового поля голограми, використаного для формування темплату. Запропоновано механізм самовпорядкування кластерів під час напилення Au на поверхню темплату, що полягає в електрокінетичному русі атомів у локальному електричному полі E = 120 МВ/м поблизу поверхні та їх адсорбції на поверхні з утворенням наноострівців. Проаналізовано процес утворення лазер-індукованих поверхневих періодичних структур у разі накладання на поверхню твердого тіла інтерференційних картин, що здійснюється кількома лазерними пучками. Розроблено метод розв'язку нестаціонарної задачі теплопровідності для періодичної системи джерел і розраховано теплові поля та швидкість зміни температури у часі у приповерхневих шарах різної природи. Створено фізичну модель формування гартівних напружень та визначено середні значення компонентів тензора напружень для нанокристалічних сплавів, одержаних з використанням різних методів (гартування розтопу, газотермічного напилення).

  Скачати повний текст

З метою підвищення рівня протипожежного захисту об'єктів агропромислового комплексу розроблено номограмний і комп'ютерний методи ідентифікації параметрів осередків за гніздового самонагрівання рослинної сировини та прогнозування критичного температурного режиму, які базуються на розв'язку зворотної задачі нестаціонарної теплопровідності. Розроблено методику визначення пожежонебезпечного режиму у насипу рослинної сировини у разі виникнення еволюційого осередку з радіусом, що зростає у часі. Створено математичні моделі для декількох квазістаціонарних осередків і осередків еволюційного типу. Одержано формули для визначення відстані між центрами осередків, коли можна не враховувати їх взаємовплив у разі установлення відстані від центра осередку до торця насипу, коли можна не враховувати межові умови. Наведено принципіальну схему системи ліквідації осередків самонагрівання на об'єктах зі зберігання та переробки рослинної сировини. Запропоновано рекомендації щодо підвищення пожежної безпеки об'єктів агропромислового комплексу.

  Скачати повний текст

На підставі використання перетворення Лапласа, уточненої формули А.П.Пруднікова для його обернення, методу межових інтегральних рівнянь розроблено методику розрахунку нестаціонарних температурних полів та зумовлених ними напружень у пластинках з отворами та тріщинами та встановлено її ефективність для визначення нестаціонарних тривимірних температур у тілах і динамічних напружень біля криволінійних тріщин у разі поздовжнього зсуву. Показано можливості використання нової методики розв'язання крайових задач нестаціонарної теплопровідності для дослідження багатозв'язкових пластинок з тепловіддачею. Запропоновано новий спосіб розрахунку нестаціонарних температурних полів у пластинках з криволінійними тріщинами. Визначено та досліджено квазістатичні напруження у пластинках з отворами та криволінійними тріщинами, що виникають за нестаціонарних нагрівів. Проілюстровано ефективність уточненої формули обернення Лапласа для дослідження динамічних задач теорії пружності. З цією метою розроблено методику визначення напружено-деформованого стану у тілах з криволінійними тріщинами у разі їх поздовжнього зсуву швидкозмінними або ударними навантаженнями, яка грунтується на перетворенні Лапласа та методі межових інтегральних рівнянь для розв'язання рівнянь Гельмгольца. Встановлено ефективність запропонованої методики для визначення нестаціонарних тривимірних температурних полів в обмежних або нескінченних тілах з порожнинами.

  Скачати повний текст

За допомогою отриманих залежностей простежено зміну поведінки ізохорної теплопровідності залежно від зміни характеру обертального руху молекул. Завдяки модифікованому методу приведених координат розраховано внесок фонон-фононної та фонон-обертальної взаємодій до загального теплового опору дослідних кристалів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Показано, що високотемпературна теплопровідність простих молекулярних кристалів визначається: фонон-фононною взаємодією, розсіянням фононів орієнтаційною підсистемою, переносом тепла шляхом дифузії теплової енергії та залежністю даних механізмів від параметрів стану системи. Розроблено дослідні установки для вимірювань ізобарної теплопровідності молекулярних кристалів і рідин. Вперше досліджено вплив теплового розширення на механізми фононного розсіяння в простих молекулярних кристалах. Експериментально досліджено теплопровідність простих молекулярних речовин в області фазового переходу кристал - рідина.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано на підставі обчислювальних експериментів умови одержання газосилікату з компромісно оптимальними рівнями критеріїв якості й енергоємності за умов дотримання нормативних обмежень за густиною та міцністю на стиск. Обчислювальні експерименти проведено за модифікованою версією алгоритму пошуку компромісу випадковим скануванням полів властивостей матеріалу, описаних нелінійними дев'ятифакторними експериментально-статистичними моделями. Рівні властивостей газосилікату за кожної з комбінацій вимог за густиною та міцністю на стиск є оптимізованими. В "нормативних блоках", заданих нормативними вимогами, компромісно оптимальні значення межі міцності та деформатівності у разі вигину та теплопровідності покращено на 80 % усередині діапазонів припустимих значень. Визначено рівні факторів, що їх забезпечують, на завершальній ітерації мінімізовано тиск пари та час витримки в автоклаві.

  Скачати повний текст

Розроблено апаратурно-методичне та програмно-алгоритмічне забезпечення морських геофізичних робіт на базі комплексування геотермічних, гравімагнітометричних і сейсмоакустичних досліджень. Наведено результати комплексних геофізичних досліджень вивчення глибинної будови північної частини континентального схилу та зони переходу до глибоководної Чорноморської западини. Запропоновано геодинамічну модель формування Чорноморської мегазападини та структури її обрамлення у межах єдиної концепції походження та розвитку Середземноморського складчастого поясу. Вперше для мегазападини визначено дві стадії її формування: прогресивну, у процесі якої сформувалися два палеосклепіння, пов'язані з підйомом Східного та Західного мантійних діапірів; регресивна стадія пов'язана з різким (за механізмом планж-принципу) зануренням палеосклепінь у внутрішні галузі мантійних діапірів, що ознаменувалося відповідною екстракцією їх магматичного матеріалу по зоні глибинного Циркумчорноморського розлому. Вперше досліджено взаємозв'язок між геодинамічною, азимутальною анізотропією теплопровідності та геотермічним режимом верхньої мантії, що є яскравим прикладом структурної самоорганізації процесів у надрах Землі.

  Скачати повний текст

Уперше запропоновано та досліджено спеціальну параметризацію нових геометричних об'єктів з використанням введеного поняття "узагальнений тривектор" і на базі побудови системи спеціальних операцій над цими об'єктами, що є основою узагальнено-тривекторного числення. На базі узагальнено-тривекторного числення розроблено засади аналізу узагальнено-тривекторних функцій. Створено загальний метод геометричного моделювання векторних і скалярних полів з заданими позиційними та лінійними диференціальними властивостями на базі узагальнено-тривекторних апроксимуючих поліномів. З використанням загального методу моделювання векторних і скалярних полів розроблено методи побудови геометричних моделей у вигляді О-тривекторних поліномів для таких задач, а саме, методи розв'язання задач про деформацію пружного тіла у переміщеннях за довільно крайових умов та прогин пластини за різних способів закріплення країв та довільного способу розділення навантаження, а також задачі теплопровідності стаціонарної та нестаціонарної за різних видів крайових умов.

  Скачати повний текст

Розроблено і теоретично обгрутовано новий підхід у поєднанні в одній задачі методів скінченних та граничних елементів на основі використання методу декомпозиції області. Побудовано апріорні оцінки швидкості збіжності наближених розв'язків. Вивчено питання застосування прямого методу граничних елементів для дослідження задач нестаціонарної теплопровідності, пружної статики та незв'язних задач квазістатичної термопружності. Побудовані числові схеми розв'язання перелічених класів задач реалізовано у вигляді відповідного програмного забезпечення, працездатності якого підтверджено шляхом дослідження модельних задач і задач з інженерної практики.

  Скачати повний текст

Наведено результати дослідження для класу операторів Штурма -Ліувілля на півосі з нелокальною граничною умовою та експоненційноспадним комплексно-значним потеціалом. Запропоновано критерій скінченності множини власних значень і спектральних особливостей, а також необхідні і достатні умови розв'язності у випадках, коли спектральний параметр співпадає зі спектральною особливістю. Надано двосторонні оцінки для значень експоненційної функції операторів та її норми, оцінки розв'язків відповідних еволюційних рівнянь. Доведено, що для операторів продовження резольвенти з точністю до одновимірного доданку є псевдорезольвентною в деякому банаховому просторі. Одержано подібність операторів, які мають однакові (з кратностями) набори спектральних особливостей. Розв'язано рівняння теплопровідності на півосі, що зберігають просторову асимптотику.

  Скачати повний текст

Введено комплексні потенціали двовимірної та плоскої задач термоелекропружності та термомагнітопружності, з їх використанням знайдено вирази основних характеристик термоелектропружного стану (ТЕПС) і термомагнітопружного стану (ТПС). Одержано межові умови для визначення комплексних потенціалів, загальні представлення цих функцій для тіла та півпростору з отворами та тріщинами. Показано ефективність використання комплексних потенціалів під час розв'язання задач і вірогідність одержуваних результатів. Розроблено числово-аналітичний метод визначення комплексних потенціалів задач термоелектропружності і термомагнітопружності для тіл з отворами і тріщинами, що використовує конформні відображення, розвинення функцій в ряди Лорана і за поліномами Фабера, метод найменших квадратів для задоволення межових умов. З використанням інтегралів типу Коші запропоновано підхід до розв'язання задач теплопровідності, термоелекропружності та термомагнітопружності для півпростору з внутрішніми отворами та тріщинами з точним задоволенням межових умов на плоскій межі та наближено на поверхнях отворів і тріщин. Розроблено методику, яка базується на наближеному задоволенні межових умов на всіх межах багаторозв'язного півпростору, що дозволяє розв'язувати задачі не лише для випадку внутрішніх отворів і тріщин, але і за умов, коли останні перетинають плоску межу. Розв'язано низку нових задач теплопровідності, термопружності та термомагнітопружності для тіла і півпростору (пластинки та півплощини) з отворами та тріщинами. Установлено нові механічні закономірності впливу теплофізичних властивостей матеріалів тіл, геометричних характеристик отворів і тріщин, їх кількості, сполучення, взаємного розташування одне щодо одного та відносно межі півпростору на значення основних характеристик ТЕПС і ТМПС, густини внутрішньої енергії та коефіцієнтів інтенсивності напружень, індукції та напруженості.

  Скачати повний текст

Висвітлено результати досліджень низькотемпературної фононної теплопровідності квантових і класичних кріокристалів. Проаналізовано вплив нормальних фонон-фононних процесів розсіювання на теплопровідність твердих воднів в області гелієвих температур. Доведено, що інтенсивність нормальних процесів у квантових кристалах перевищує інтенсивність нормальних процесів у класичних кристалах. Запропоновано єдиний опис нормальних фонон-фононних процесів для класичних і квантових кристалів. Досліджено аномально сильний вплив квазіізотопічної домішки (неону) під час концентрацій порядку 1 ppm на теплопровідність твердого параводню за температур рідкого гелію. Визначено нелінійну залежність домішкового ефекту від концентрації інтерференцією резистивних і нормальних фонон-фононних процесів розсіювання. Виділено квантові ефекти ізотопічного домішкового розсіювання у твердому водні. Виявлено новий тип розсіювання фононів неізотопічною домішкою, що значно слабше за ізотопічне розсіювання, високочастотні фонони не формують теплоопір за умов значної відмінності потенціалу взаємодії домішки та матриці. Проаналізовано вплив обертального руху домішкових молекул на теплопровідність. Доведено, що домішкове розсіювання фононів має резонансний характер.

  Скачати повний текст