Запропоновано нову концепцію побудови діаграм граничних напружень з використанням гіпотези єдиної граничної діаграми, яка інваріантна числу циклів до руйнування. Єдину діаграму задано степеневою трансцендентною функцією, для якої показник степеня розглядається як додаткова матеріальна константа, що характеризує чутливість матеріалу до асиметрії циклу. Рівняння, побудовані на основі вказаної функції, дозволяють охопити усі форми діаграм граничних напружень, включаючи опуклі, близькі до прямолінійних та увігнуті. Метод апробовано на широкому класі металевих і композитних матеріалів за умов асиметричного розтягу-стиску, згину та кручення.

Розглянуто задачу побудови та експериментального обгрунтування критеріїв довготривалого руйнування, що дозволяють за умов повзучості здійснювати перехід від характеристик міцності в разі лінійного напруженого стану до характеристик міцності в разі плоского напруженого стану. Структуру критерію обрано у формі змішаного інваріанту, що пов'язує дві компоненти напружень, які відповідають за крихке та в'язке руйнування. Величини граничних характеристик враховують вплив головних напружень. Критерій апробовано на ізотропних металевих матеріалах за умов внутрішнього тиску, внутрішнього тиску з розтягом, чистого кручення та кручення з розтягом.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж306.2-1с + В251.32 + В251.6

Рубрики:

Механічні властивості матеріалів

Теорія повзучості і релаксації напружень

Теорія. Розрахунок < Елементи конструкцій тіл >

Шифр НБУВ: Ж29095 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розв'язано задачу розрахунку втомної міцності (ВМ) металевих та композитних матеріалів за умов спільної дії статичних та циклічних навантажень. Розрахунок виконано на основі моделей граничного стану, які дозволяють описати всі відомі форми діаграм граничних напружень, включаючи опуклі, прямолінійні, s-подібні й увігнуті. Розраховано ВМ вуглецевих та легованих сталей, алюмінієвих сплавів, жароміцних нікелевих сплавів, однонаправлених композитів, шаруватих пластиків, склопластиків та полімерів. Одержано задовільне узгодження результатів розрахунку з експериментом.

Решена задача оценки сопротивления усталости при асимметричном многоцикловом нагружении конструкционных сталей растяжением - сжатием, изгибом и кручением. Расчеты базируются на моделях предельного состояния, позволяющих описать все известные формы предельных диаграмм. Получено удовлетворительное согласование результатов расчета с экспериментальными данными.

Описано побудову системи керування комплексними проектами на прикладі побудови такої системи для будівельної галузі. Наведено принципи організації електронного документообігу, ранжування повноважень для одержання прав доступу до документів. Викладено методику організації планування роботи працівників різних підрозділів та організацій, що беруть участь в проекті в режимі web-доступу, контролю за виконанням стадій проектів та генерації звітів.

Рассмотрена проблема расчета сопротивления усталости углеродистых сталей в условиях совместного воздействия статических и циклических нагрузок при растяжении - сжатии, изгибе и кручении. Расчеты выполнены с использованием моделей предельного состояния, описывающих все известные формы диаграмм предельных напряжений. Получено удовлетворительное согласование расчетных данных с экспериментальными.

Решена задача расчета долговечности сплошных образцов и тонкостенных трубчатых образцов металлических материалов вследствие усталости при условии одновременного нагружения симметричным циклическим изгибом и симметричным циклическим кручением. Решение строится исходя из нелинейной модели предельного состояния, которая определяет зависимость между амплитудами напряжений цикла в форме степенной трансцендентной функции. Решения апробированы экспериментально на примере расчета долговечности вследствие усталости образцов из цветных сплавов, легированных сталей и жаропрочных сплавов.

Решена задача расчета усталостной долговечности сплошных цилиндрических и тонкостенных трубчатых образцов из изотропных металлических материалов при комбинированном нагружении симметричными циклическими растяжением-сжатием и кручением. Решение строится на основе нелинейной модели предельного состояния, описывающей зависимость между предельными амплитудами напряжений цикла в виде степенной трансцендентной функции.

Рассмотрена задача оценивания скорости распространения звука в ограниченных объектах с акустическими неоднородностями, сравнимыми с длиной волны. В качестве информативной характеристики использованы данные о частотной зависимости фазовых задержек сигналов локализованного источника в двух точках приема, координаты которых полагаются известными. На основании линеаризации указанной частотной зависимости разработаны алгоритмы оценивания скорости звука и проведены модельные исследования его эффективности для неоднородной стенки конечной цилиндрической трубы. Проанализированы зависимости ошибок оценивания скорости звука от взаимного расположения источника сигналов, точек приема и границ объекта при разных волновых размерах. Определены рациональные частотные параметры процедур оценивания и схемы расстановки приемников. Для двух вариантов схемы измерений исследовано влияние характерных структур неоднородностей на полученные результаты. Работоспособность предложенных алгоритмов подтверждена экспериментально на примере оценивания скорости звука в паренхиме легких.

Рассмотрена эффективность алгоритмов оценки угловых спектров акустических сигналов в малоразмерных объектах. Учтено, что из-за ограниченности волновых размеров для этого следует использовать малоразмерные антенны, структура которых обеспечивала бы возможность применения простых и эффективных вычислительных процедур. Предложены алгоритмы оценки угловых спектров с помощью линейной дискретной эквидистантной антенны. Внимание уделено двухэлементной антенне и авторегрессионному (АР) алгоритму. На основании выполненных модельных исследований показана более высокая эффективность АР-оценивания по сравнению с традиционной процедурой. Выявлены особенности структуры угловых спектров сигналов протяженных и сосредоточенных источников. Показано как изменяется структура угловых спектров при вариациях скорости звука в среде распространения, а также при появлении слоя акустической неоднородности. Рассмотрена эффективность использования АР-процедуры для пространственного разрешения сосредоточенных источников сигналов. Представленные результаты экспериментального определения угловых спектров голосовых сигналов и возникающих при дыхании хрипов подтверждают эффективность использования АР-оценивания для выявления и локализации таких источников.

Рассмотрены вопросы повышения эффективности спектрально-временного анализа низкочастотных тонов кардиосигналов. На основе реальных записей акустических сигналов определены основные факторы, влияющие на оценки спектральной плотности мощности (СПМ) тонов в низкочастотной области. Показано, что структура оценок указанных СПМ в значительной мере зависит от степени влияния вибрационных (сейсмических) помех. Предложен алгоритм их адаптивной фильтрации и на его основе получены оценки СПМ тонов акустических кардиосигналов. Отмечено, что нижние границы спектров первых двух тонов находятся в области инфразвуковых частот. Показано, что для фазы диастолы описываемый алгоритм позволяет выявить в структуре оценок СПМ слабые низкочастотные возмущения, обусловленные присутствием третьего и четвертого тонов. На основе предложенной акустической модели канала распространения кардиосигналов проведена количественная оценка частотной характеристики передаточной функции канала. Показано, что неравномерность изменения оценок СПМ тонов по частоте определяется резонансами передаточной функции.

Статтю присвячено проблемам розробки деяких з можливих методів об'єктивної реєстрації, аналізу та документування дихальних шумів. Наведено описи ряду оригінальних неінвазівних методів комп'ютерної реєстрації та обробки дихальних шумів у вигляді частотно-часових, спектральних та статистичних образів. Наведено ряд характеристик даних образів, які у перспективі можуть правити за діагностичні ознаки легеневих захворювань.

За допомогою адаптивного і спектрально-часового методів досліджено зміну акустичних характеристик шумів дихання пневмонійних хворих у процесі їх одужання. Показано високу ефективність обох методів з точки зору одержання інформації про поточні зміни тяжкості захворювання та його локалізації. Визначено, що адаптивний метод дозволяє одержати оцінку загального стану респіраторного тракту обстежуваного, а спектрально-часовий метод - оцінювати динаміку практично всіх основних та додаткових рис шумів дихання.

Виконано модельні дослідження спектрально-кореляційних характеристик шумів дихання в респіраторному тракті людини на основі використання методів статистичного моделювання. Одержано оцінки ряду важливих для комп'ютерної діагностики легеневих захворювань спектрально-кореляційних характеристик шумів дихання. Увагу акцентовано на важливості спільної кореляційної обробки даних, які реєструються на шиї та грудній клітці. Доведено, що результати такої обробки суттєво зумовлені ступенем корельованості джерел шумів дихань, а також розміром та місцерозташуванням ділянки їх зосередження. Визначено ряд ознак, які характеризують ступінь корельованості джерел шуму та їх місцезнаходження. Зроблено порівняння отриманих оцінок спектрально-кореляційних характеристик з експериментальними даними, за результатами яких виявлено, що модельні та експериментальні оцінки добре узгоджуються у випадку прийняття гіпотези про некорельованість джерел шумів дихання.

Розглянуто статистичний підхід до розв'язку задачі оцінки акустичних параметрів респіраторного тракту людини. Зроблено синтез та аналіз алгоритмів оцінювання за складних завадових умов, що враховують присутність серцевих тонів. Доведено, що заглушування завади серцевих тонів може бути забезпечено за допомогою компенсаційних каналів, сформованих з урахуванням кореляційних характеристик завади в частотній або часовій областях. Визначено основні процедури обробки вхідних сигналів та способи одержання необхідних для їх реалізації даних. Досліджено потенційну ефективність алгоритмів для ряду моделей функцій просторової кореляції джерел шумів дихання. Відзначено, що за великих відношень сигнал/завада дисперсія оцінок вимірюваних акустичних параметрів є малочутливою до зміни вигляду функції просторової кореляції джерел шумів дихання. Наведено результати експериментальних досліджень з оцінки швидкості розповсюдження звуку у паренхімі легенів. Виявлено, що розроблений алгоритм забезпечує формування незміщеної оцінки швидкості звуку, яка добре узгоджується з відомими експериментальними даними для паренхіми легенів.

Подано ретроспективний огляд методів, що використовувались для об'єктивізації аускультативних ознак шумів дихання людини за останнє двадцятиріччя. Викладено сучасні погляди на природу шумів дихання та систематизовано літературні дані про можливі причини виникнення основних і додаткових шумів дихання. На основі використання спектрально-часових методів аналізу та візуального представлення складних звукових сигналів розглянуто можливості об'єктивізації ряду аускультативних ознак. Зроблено спробу класифікації різних типів сухих хрипів за характером їх спектральних складових.

На підставі статистичного підходу сформульовано задачу класифікації стану органів дихання людини. Як основну інформативну характеристику використано спектральну щільність потужності шумів дихання. З метою мінімізації апріорної інформації розглянуто випадок поділу спектральних характеристик шумів дихання на два класи, які включають пацієнтів зі здоровими й хворими органами дихання. Синтезовано алгоритм адаптивної класифікації, який використовує для навчання еталонну вибірку шумів дихання здорових пацієнтів. Проаналізовано структури алгоритму й проведено його спрощення, яке підвищує стійкість щодо амплітудних характеристик, несуттєвих для задачі класифікації. Розглянуто задачу класифікації за відсутності еталонних навчальних записів шумів дихання. Запропоновано алгоритми класифікації, які використовують інформацію про структуру рангів відліків спектральної щільності потужності шумів дихання. Показано, що вказані методики є нечутливими до амплітудних множників, які враховують ритміку дихання та вплив тракту реєстрації. Виконано експериментальну перевірку синтезованих алгоритмів. Визначено умови, що забезпечують підвищення їх ефективності й надійності.

Розглянуто задачу обчислення акустичного поля в кінцевому кусково-однорідному порожнистому циліндрі. Вважається, що поле створюється вісесиметричними джерелами, розташованими на внутрішній стінці циліндра. На основі методу розкладу розв'язку крайової задачі за власними функціями диференціальних операторів рівняння Гельмгольца визначено структуру акустичного поля. Виконано аналіз структури розв'язків для різних варіантів завдання умов спряження компонент поля на межах між шарами циліндра. Визначено раціональну, зважаючи на точність обобчислень, форму загального розв'язку. Для тришарової моделі обчислено спектральну щільність потужності поля радіальної коливальної швидкості на зовнішній бічній стінці циліндра. Вважається, що поле створюється випадковими пульсаціями тиску некорельованих по простору джерел. Визначено спектральні характеристики результуючого акустичного поля, чутливі до неоднорідностей густини та швидкості поширення акустичних коливань. Показано, що шарувата структура неоднорідностей циліндра за густиною може бути виявлена за даними про розподіл спектральної щільності потужності акустичного поля уздовж твірної циліндра. При цьому поле може формуватися як зосередженими, так і розподіленими джерелами. Для визначення шаруватих неоднорідностей за швидкістю доцільно використовувати дані про взаємну спектральну щільність потужності акустичного поля між точками спостереження уздовж твірної циліндра. Поле повинно формуватися джерелом, зосередженим поблизу одного з торців циліндра.

Запропоновано алгоритми візуалізації даних на підставі інформації про ранги рівнів відліків спектральної щільності потужності (СЩП), одержаних на коротких часових інтервалах вхідної реалізації. Рівні рангів кодуються кольором і відображаються на площині в системі координат час - частота. Таку форму представлення даних названо ранговою респіросонограмою. Її перевагою, в порівнянні зі звичайними респіросонограмами, є зменшення чутливості до діапазону змін абсолютних рівнів СЩП звуків дихання в інформативній області частот. Це забезпечує більш надійне виділення слабких звуків дихання. Крім того, рангове представлення рівнів СЩП дозволяє розділяти додаткові звуки дихання, які відрізняються швидкістю зміни рівнів за частотою. І нарешті, рангова форма є зручною для порівняння респіросонограм з різними діапазонами зміни рівнів відліків СЩП в інформативній області частот.