Детально розглянуто процес роботи ультразвукового віброударного приводу. Завдяки експериментальним дослідженням уточнено фізичну модель процесу віброударної обробки. Створено математичну модель роботи віброударної частини приводу, а також математичну модель ультразвукового генератора механічних коливань на базі п'єзоелектричного перетворювача. Розроблено методику розрахунку ультразвукових перетворювачів на базі п'єзокераміки для використання в ультразвукових апаратних засобах підвищеної потужності. Наведено результати числового моделювання межі існування віброударного режиму резонансного приводу. Розроблено принципи побудови електричних систем керування ультразвуковими перетворювачами за умов змінного навантаження. Базуючись на результатах здійснених наукових досліджень, з використанням запропонованих методик проектування розроблено вібраційний резонансний привід високої ефективності, який реалізує техології ультразвукової віброударної обробки металів і зварних з'єднань.

Для повышения точности расчетов продольных акустических размеров ультразвуковых резонансных кавитаторов предложена методика дополнительного учета жидкостной нагрузки технологических кавитационных емкостей.

Рассмотрены вопросы построения ультразвуковых кавитационных аппаратов для гидролиза-экстракции пектина. Исследованы возможности применения в этих аппаратах малоамплитудных и высокоамплитудных резонансных приводов-излучателей. Исследования проведены для конфигураций кавитационных камер.

Рассмотрены принципы построения схем управления ультразвуковыми резонансными приводами с использованием прямого цифрового синтеза (DDS). Показаны преимущества таких схем по эффективности и технологичности перед традиционными схемами.

Запропоновано нову технологію ультразвукового кавітаційного очищення забруднених еластичних поверхонь, наприклад, тканинних. Надано результати експериментального дослідження ефективності нової технології. Показано можливості знезараження шкідливих мікроорганізмів у досліджуваній технології за рахунок застосування ультразвукових коливань великої інтенсивності.

Розглянуто особливості збудження ультразвукової кавітації в трубчатому вібраторі, що здійснює радіальні коливання. Представлено результати експериментального дослідження інтенсивності кавітації та особливостей її розповсюдження в трубчатому вібраторі з чотирма ультразвуковими п'єзоелектричними приводами на зовнішній твірній поверхні. Дослідження кавітації проведено із застосуванням алюмінієвої фольги.

Рассмотрены особенности возбуждения ультразвуковой кавитации в цилиндрическом технологическом объеме, который образован трубчатым вибратором, что осуществляет радиальные колебания. Представлены результаты аналитического и экспериментального исследования интенсивности кавитации, а также особенности ее распространения в трубчатом вибраторе, который возбуждается четырьмя ультразвуковыми пьезоэлектрическими приводами на наружной образующей поверхности. Исследования кавитации проведены при использовании алюминиевой фольги.

Описаны конструкции "стержневого" и "точечного" гидрофонов для исследования интенсивности кавитационных процессов в жидкостях. Приведены экспериментальные данные по сравнению различных конструкций гидрофонов. Выработаны рекомендации по выбору конструкции гидрофона в зависимости от конфигурации ультразвукового поля в технологическом объеме.

Рассмотрены методы формирования поверхностного слоя деталей машин пластическим деформированием алмазным выглаживанием и другими инструментами без применения и с применением ультразвукового нагружения. Проанализированы современные подходы к расчету и проектированию устройств с ультразвуковым нагружением. Представлены результаты экспериментальных исследований и анализа нагруженно-деформированного состояния при алмазном выглаживании деталей с использованием системы CAD/CAE ANSYS.

Предложена методика оценки наличия и степени развития кавитации жидкости в трубах методами импедансной томографии. Для реализации методики используются методы реконструкции образа с использованием метода конечных элементов и метода "зон" проводимости по электрической модели фантома (томографического сечения) в виде квадратов сопротивлений с двумя диагоналями и "зон", состоящих из этих квадратов. Наличие укрупненных зон обеспечивает радикальное уменьшение порядков систем в системах уравнений итерационной процедуры Ньютона - Рафсона при увеличении числа реконструированных фантомов. Разрешающая способность метода реконструкции остается такой же, как и для классического метода конечных элементов. При этом устраняется проблема обусловленности матрицы производных от передаточных сопротивлений по поверхностной проводимости фантома. Выбор формы "зон" проводимости определяет точность реконструкции при различном расположении неоднородности внутри фантома.

Розглянуто особливості функціонування двох класичних схем джерел струму в електроімпедансній томографії - операційний підсилювач з навантаженням (дослідженим об'єктом) у колі зворотного зв'язку та схеми Хауленда в широкій смузі частот. В кожній зі схем використано операційні підсилювачі (ОП) та негативний ЗЗ за струмом для збільшення вихідного опору цих джерел. Наведено відповідні аналітичні залежності струму навантаження від частоти для обох джерел. Надано практичні рекомендації стосовно вибору ОП для таких схем, згідно вимог їх прецизійності в широкій смузі частот.

Проведено теоретичне дослідження впливу ефекту швидкості на вимірювання амплітуди механічних коливань ультразвукового випромінювача за допомогою вихрострумового методу. Наведено математичну модель системи вихрострумовий перетворювач - об'єкт контролю, що дає змогу виконати це дослідження.

Предложена методика расчета основных акустических размеров ультразвукового кавитационного технологического оборудования для обработки в потоке жидкостей с помощью высокоинтенсивного ультразвука. Концентрация ультразвуковой энергии достигнута за счет применения ступенчатого трансформатора колебательного давления. Даны рекомендации по поводу возможностей дополнительного повышения эффективности кавитационной обработки. Обосновано создание сложной резонансной системы с учетом особенностей кавитационно обрабатываемой жидкости. Предложенная методика учитывает параметры жидкости, конструктивные особенности кавитационной камеры и примененные в колебательной системе конструктивные материалы.

Рассмотрены и проанализированы основные методы повышения интенсивности ультразвуковых колебаний в технологическом оборудовании. Предложен метод повышения звукового давления при помощи конического трансформатора давления. Получены выражения для распределения звукового давления вдоль оси конического трансформатора давления. Проанализированы основные факторы, влияющие на эффективность работы конических трансформаторов давления. Предложена методика расчета геометрических размеров конического трансформатора давления. Предложенная методика учитывает параметры жидкости, рабочую частоту и конструктивные особенности кавитационной камеры.

Проанализированы основные конструкции ультразвуковых проточных кавитаторов. Описаны особенности форм кавитационных областей при различных модах колебаний стенок кавитатора. Проведена оценка проблем, возникающих при проектировании электронной системы управления ультразвуковыми приводами кавитатора. Рассмотрены особенности современной элементной базы систем управления ультразвуковыми приводами. Предложена структурная схема управления ультразвуковыми приводами многосекционного ультразвукового проточного кавитатора. Описаны особенности реализации предложенной системы управления. Приведен пример выбора элементной базы для реализации системы управления. Показано взаимодействие функциональных узлов системы управления между собой. Предложен алгоритм поддержания резонансного режима работы ультразвукового привода. Приведены примеры аппаратно-программной реализации систем управления одно и многосекционным проточными кавитаторами.

Представлена методика расчета ультразвуковых кавитационных камер резонансного типа с радиальными колебаниями стенок камеры. Путем анализа решений волнового уравнения в цилиндрических координатах показано, что максимальная интенсивность кавитации достигается на оси камеры. Показано, что при радиальных колебаниях стенок кавитатора задача является симметричной и не зависящей от полярного угла. Выведено соотношение, позволяющее оптимизировать выбор материала стенок кавитационной камеры под акустические параметры технологической жидкости. Приведенные соотношения позволяют рассчитать резонансные геометрические размеры кавитационной камеры.

Представлены методики расчета ультразвуковых кавитационных камер резонансного типа с радиально-изгибными колебаниями стенок. Путем анализа решений волнового уравнения в цилиндрических координатах показано, что минимальная интенсивность кавитации достигается на оси камеры. Показано, что количество узлов колебаний в жидкости зависят от выбранной моды работы стенок камеры и скорости звука в обрабатываемой жидкости. Показано, что существенное влияние на рабочую частоту камеры и распределение звукового давления во внутреннем объеме камеры оказывает толщина стенок камеры. Приведенные соотношения позволяют рассчитать геометрические размеры кавитационной камеры, исходя из различных исходных данных.

Досліджено сутність витрат на виробництво продукції молочного скотарства та їх класифікації. Визначено основні чинники зростання витрат на виробництво молока та запропоновано заходи щодо підвищення ефективності годівлі тварин за рахунок інтенсифікації кормовиробництва. Висвітлено основні причини високої трудомісткості виробництва молока, запропоновано заходи щодо її зниження за рахунок підвищення продуктивності тварин і зростання концентрації виробництва у молочному скотарстві. Досліджено сучасний стан функціонування молочної галузі в Україні , зокрема Черкаській області, визначено основні чинники зниження обсягів виробництва молока. Розглянуто основні тенденції формування динаміки і структури витрат на виробництво молока у сільськогосподарських підприємствах Черкаської області. Доведено позитивний вплив концентрації виробництва на формування витрат. Установлено суттєвість впливу витрат на годівлю тварин, а також визначено як основну причину зниження окупності цього виду витрат впливом закону спадної віддачі за умов незбалансованого приросту витрат за іншими статтями витрат. Обгрунтовано методичний підхід до нормативного планування витрат на виробництво молока з урахуванням досягнутого рівня інтенсивності та концентрації виробництва у досліджуваних господарствах. На підставі нормативних розрахунків визначено необхідність запровадження безприв’язного утримання з доїнням у доїльному залі у досліджуваних господарствах. З метою зниження вартості одного кормо-дня доведено доцільність застосування у господарствах із поголів’ям до 200 корів пасовищного режиму утримання тварин.

Запропоновано вирішення актуальної науково-технічної проблеми підвищення ефективності ультразвукового кавітаційного обладнання для технологічних процесів у машинобудуванні, хімічній та харчовій промисловості, сільському господарстві, медицині та у виробництві електронної апаратури.

Малі безпілотні літальні апарати в останні роки стають дедалі більше популярними як для комерційного, так і для рекреаційного використання. Але з початком війни почала стрімко зростати загроза використання таких дронів в незаконних цілях, таких як розвідувальні операції та терористичні атаки на найуразливіші і найважливіші об'єкти: військову техніку, урядові споруди, аеропорти або місця з великим скупченням людей. Як наслідок, розроблено багато методів для виявлення дронів, але найперспективнішим з них вважається акустичний метод. Розглянуто реалізацію простого та дешевого для конструювання акустичного детектора з одним мікрофоном, який дає змогу виявляти звук, що видають двигуни та лопаті дрону, і який потім можна проаналізувати, щоб визначити місцезнаходження та траєкторію руху безпілотника. Для реєстрації детектором звукових хвиль запропоновано використовувати електретний мікрофон CMA-4544PF-W із поролоновою вітрозахисною насадкою, а для забезпечення широкого динамічного діапазону та захисту детектора від перевантаження - підсилювач з системою автоматичного регулювання підсилення зі зворотним регулюванням на базі інтегральної мікросхеми МАХ9814. Для подальшої цифрової обробки сигналів на ПК, використовуватиметься аналого-цифровий перетворювач з частотою дискретизації 48 кГц і розрядністю 16 біт, та зовнішня звукова карта CM6206 з лінійним входом. За результатом тестових польотів створено базу аудіофайлів шуму квадрокоптера DJI Mavic 2 Pro, який зараз активно використовується військовими для розвідки, та досліджено точність виявлення об'єкта акустичним детектором. Відстань від дрону до мікрофона впливала на точність виявлення, максимальне значення достовірного детектування становить 40 метрів. Пристрій успішно виконує свої функції, зважаючи на його низьку вартість та простоту в експлуатації, проте для поліпшення характеристик детектор потребує вдосконалення. Спектри отриманих аудіозаписів випромінювання квадрокоптера дозволяють визначити основні частоти тонів, кількість яких збігається з кількістю електромоторів та є важливими ознаками під час розробки алгоритму класифікації безпілотників.