Висвітлено основні задачі курсу математики для студентів машинобудівного факультету Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут". Проаналізовано його зв'язок зі спеціальними дисциплінами машинобудівного профілю. Описано теорію ймовірностей та елементи математичної статистики. Наведено рівняння математичної фізики для розв'язання задач коливань і температурного стану технічних систем.

Розглянуто магнітно-імпульсні технології зовнішнього рихтування елементів автомобільних кузовів. Розкрито фізичну сутність магнітно-імпульсного притягання листових металів. Охарактеризовано індукторні системи для магнітно-імпульсного притягання феромагнетиків і немагнітних металів. Описано конструктуцію індукторної системи для видалення вм'ятин в сталевих обшивках автомобілів. Подано інформацію про індукційні індукторні системи прямокутної геометрії, магнітно-імпульсні комплекси, інструменти для зовнішнього усунення вм'ятин. Розкрито особливості та переваги зовнішнього рихтування автомобільних кузовів з використанням енергії електромагнітних полів.

Висвітлено фізичну сутність та історію розвитку магнітно-імпульсної обробки металів. Описано найбільш ефективні магнітно-імпульсні технології, які застосовуються в сучасному промисловому виробництві. Розкрито особливості обробки металів з використання енергії електромагнітних полів. Увагу приділено індукторним системам як інструментам для магнітно-імпульсної формовки елементів автомобільних кузовів. Подано інформацію про холодну магнітно-імпульсну зварку, індукторні системи для формування кутів в обшивці автомобілів і для з'єднування елементів автомобільних рам.

Порівняно властивості жароміцного сплаву на нікелевій основі, одержаного відкритою плавкою та після електронно-променевої переплавки. Представлено та обгрунтовано переваги сплаву після електронно-променевої переплавки.

Сформульовано і обгрунтовано фізичний механізм силової дії імпульсних магнітних полів на тонкостінні листові заготівки з феромагнітних провідників. Показано, що за низьких робочих частот превалюють сили притягання, обумовлені магнітними властивостями металу оброблюваних об'єктів. У разі підвищення частот понад певне граничне значення притягання змінюється відштовхуванням, обумовленим превалюючим впливом сил Лоренца.

Наведено відомості про магнітно-імпульсну обробку листових металів, історичні аспекти її появи, фізичну суть, обладнання та особливості інструментів. Увагу приділено притяганню як способу зовнішнього рихтування кузовних елементів автомобіля. Подано перелік найбільш ефективних технологій іншого фізичного принципу дії, що знайшли використання в сучасному автопромисловому виробництві. Розкрито сутність як джерел потужності - магнітно-імпульсних установок, так і індукторних систем - інструментів магнітно-імпульсного впливу. Наведено розрахунки електромагнітних процесів, що дозволяють здійснити вибір ефективних конструкцій інструментів та графічний матеріал, який ілюструє результати обчислень. Представлено експериментальну апробацію проведених обчислень як інструментів, так і магнітно-імпульсних установок. Наведено приклади застосування магнітно-імпульсних систем у промисловості країн Європи та США.

Викладено фізичні основи механіки: кінематику, динаміку матеріальної точки та обертального руху, елементи релятивістської механіки, статики, механіки суцільних середовищ. Розглянуто основи молекулярної фізики і термодинаміки: молекулярно-кінетичну теорію, елементи класичної статистики, термодинамічні потенціали, теплові властивості твердих тіл, реальні гази, розчини, рідини.

Приділено увагу класичній електродинаміці. Розглянуто питання, пов'язані з виникненням, розповсюдженням і взаємодією з речовиною світла. Подано інформацію про квантово-механічну теорію атомів. Охарактеризовано методи спостереження та реєстрації радіоактивних випромінювань і частинок.

Надано аналітичний огляд публікацій з проблеми одержання "вільної" енергії з ефіру в навколишньому просторі, вперше сформульованої Ніколою Тесла. Відзначено, що основною невирішеною задачею є вилучення "вільної" енергії (енергії "резонансу") і подача її в навантагу.

Проаналізовано стан технологій індукційного нагрівання на сучасному етапі розвитку. Високий ступінь інтегрованості технологій індукційного нагрівання в галузях сучасної промисловості надає можливість вибрати оптимальний спосіб реалізації обладнання індукційного нагрівання. Запропоновано та описано основні вузли індукційного нагрівача, що розробляється, з використанням сучасних технологій виготовлення і елементної бази за оптимальної їх вартості. У конструкції враховуються як електротехнічні вимоги до комплексу індукційного нагрівача, так і вимоги до можливих ремонтних операцій.

Розв'язано фізико-математичну задачу, пов'язану з процесом проникнення магнітної поля в плоский екран, який є ділянкою листового металу. Проаналізовано одержані результати. Такий розв'язок є описом актуальної та сучасної технології обробки металів імпульсними магнітними полями з метою досягнення необхідних міцнісних або електрофізичних властивостей. Одержані аналітичні вирази можуть бути корисними як для інженерних, так і для дослідницьких розрахунків. Надані результати можуть бути використані також для оптимізації конструкцій інструментів індукційного нагрівання.

Визначено амплітудно-часову форму струму у вторинному "вихідному" контурі системи з двох індуктивно зв'язаних послідовних резонансних контурів. Для експериментальної моделі дослідженої системи виконані чисельні оцінки динамічних характеристик електромагнітних процесів, що протікають.

Вперше запропонована пласка індукторна система, де багатовитковий соленоїдіндуктор розміщено між гілками масивної біфілярної котушки, в обмотках якої індукується потужний струмовий імпульс за умов мінімального впливу його поля на електромагнітні процеси в соленоїді-індукторі. Мінімальний вплив імпульсу пояснюється тим, що струми, індуковані в обмотках біфіляра, є рівними і односпрямованими.

Розкрито зміст фізичних законів, понять і явищ, які пояснюють фізичну картину світу. Висвітлено різні етапи розвитку фізики як науки. Подано інформацію про види механічного руху, закон збереження повної механічної енергії, кінематику обертального руху, основні поняття гідродинаміки. Увагу приділено хвильовим процесам в механіці, типам кристалів, енергії магнітного поля, космічному випромінюванню.

Визначено амплітудно-часову форму струму у вторинному "вихідному" контурі системи з двох індуктивно зв'язаних послідовних резонансних контурів. Для експериментальної моделі дослідженої системи виконані чисельні оцінки динамічних характеристик електромагнітних процесів, що протікають.

Розглянуто циліндричну індукторну систему з внутрішнім коаксіальним соленоїдом, обмотка якого виконана у вигляді біфіляра. Фізико-математична модель запропонованої системи передбачає такі умови роботи, коли зовнішній індуктор вимкнений, його витки виконані з металу з високою електропровідністю досить щільно прилягають один до одного, так що їх внутрішню поверхню можна вважати суцільною й ідеально провідною. У витках біфілярної обмотки з металевої стрічки протікає гармонічний струм. На підставі розрахункових співвідношень для напруженостей збуджених полів одержані числові оцінки характеристик електромагнітних процесів. Проведено аналіз випадку, коли струми в кожній з гілок-жил біфіляра спрямовані в протилежні сторони. Розглянуто різновиди поперечних і поздовжніх розмірів системи, а також варіанти підключення однієї або двох обмоток біфіляра. Показано, що інтегральний магнітний потік у внутрішній порожнині цієї системи, незалежно від її конструктивних особливостей, дорівнює нулю і, відповідно, індуктивність усієї системи в цілому рівна нулю. Магнітний потік в системі з біфіляром сконцентрований в порожнині між обмотками, що пояснюється позитивною суперпозицією односпрямованих векторів індукції збуджених полів. Зміни геометрії й кількості компонентів дозволяють варіювати характеристики радіальних розподілів електромагнітних полів в розглянутій індукторній системі. Одержані числові оцінки для характеристик збуджених магнітних полів в реальній і вперше запропонованій в роботі конструкції індукторної системи будуть корисні для вибору робочих конструкторських рішень нових схем обладнання магнітно-імпульсної обробки металів. Запропонована методика аналізу дозволить провести відповідні експериментальні дослідження, а також розрахунок і аналіз електромагнітних процесів в індукторних системах, де біфілярні котушки розміщують над циліндричними соленоїдами, що є вельми цікавим під час формування нових схем обладнання для магнітно-імпульсної обробки металів.

Вперше запропонована пласка індукторна система, де багатовитковий соленоїдіндуктор розміщено між гілками масивної біфілярної котушки, в обмотках якої індукується потужний струмовий імпульс за умов мінімального впливу його поля на електромагнітні процеси в соленоїді-індукторі. Мінімальний вплив імпульсу пояснюється тим, що струми, індуковані в обмотках біфіляра, є рівними і односпрямованими.

Проведено аналіз електромагнітних процесів, що протікають в індукторній системі з біфілярною котушкою, а також чисельні оцінки характеристик збуджених струмів в умовах високої інтенсивності діючих полів. Задля вивчення електромагнітних процесів в тонкостінних обмотках біфіляра, на відміну від їхніх масивних реалізацій, застосовується строгий математичний підхід із застосуванням методів теорії електромагнітного поля. Чисельні оцінки проведено за допомогою отриманих аналітичних залежностей. Показано, що амплітуда струму, індукованого в біфілярній обмотці експериментальної моделі розглянутої індукторної системи, у відношенні до струму збудження не перевищує 10 - 15 %, що значно менше можливого максимуму 50 %. Відзначено, що радіальний розподіл індукованого струму у біфілярній обмотці, на відміну від рівномірного розподілу струму збудження в індукторі, має зростаючий характер від внутрішнього до зовнішнього радіусу біфілярної обмотки. Отримані результати дають змогу оцінити рівень ефективності щодо вибору конструктивних рішень для нових елементів обладнання в магнітно-імпульсній обробці металів.

Мета досліджень - аналіз та оцінки характеристик електромагнітних процесів у запропонованій плоскій прямокутній системі, що складається з тонкого соленоїда-індуктора, розміщеного між гілками біфіляра - тонкостінними багатовитковими котушками. Проведено аналіз електромагнітних процесів і отримано оцінки збуджених струмів. Показано, що за мінімального проміжку між обмотками соленоїда-індуктора і біфіляра функції збуджуючого струму і струму, індукованого в обмотках біфіляра, однакові, а амплітуда останнього максимальна і дорівнює половині амплітуди струму в індукторі. Доведено, що запропонована система має практично незмінну форму і амплітуду індукованого струму в широкому діапазоні геометричних параметрів, що варіюються. Відзначено мінімальний вплив полів індукованих струмів на процеси в соленоїді-індукторі і мінімальні втрати під час знімання індукованого сигналу з обмоток біфіляра. Фізично перше пояснюється асиметрією збуджуваного магнітного поля відносно площини соленоїда-індуктора, друге - істотним зниженням паразитної міжвиткової ємності за рахунок тонкостінності обмоток біфіляра. Отримані результати дають змогу дати практичні рекомендації у процесі вибору конструкторських рішень для елементів нових схем обладнання в магнітно-імпульсній обробці металів.

Розглянуто плоску індукторну систему з круговим соленоїдом, розташованим між масивними добре провідними об'єктами. Така конструкція спрямована не тільки на підвищення ефективності інструменту магнітно-імпульсних технологій, і на зниження енергетичних витрат на виконання заданої виробничої операції. Інтегруванням рівнянь Максвелла з використанням інтегральних перетворень Лапласа та Фур'є - Бесселя в наближенні ідеальної провідності металевих об'єктів, що підлягають обробці, аналітично отримано математичну модель системи. В межах поставленої мети отримано розрахункові співвідношення та проведено теоретичний аналіз електромагнітних процесів у плоскій індукторній системі з круговим соленоїдом, що розміщений між масивними добре провідними об'єктами, а також проведено числові оцінки взаємного впливу збуджувальних і індукованих струмів. Результати аналізу електромагнітних процесів показали, що для незмінності силових показників запропонованого інструменту магнітно-імпульсного штампування необхідна відповідна корекція амплітуди збуджувального струму в обмотці соленоїда - джерела діючих електромагнітних полів.