Об'єкт ¬ Комбіновані сталеві стержневі несучі конструкції покриттів і перекриттів, які працюють на статичні навантаження; мета – вирішення важливої науково-технічної проблеми із розроблення теоретичних основ розрахунку і проектування раціональних (зі зменшеними витратами сталі та працемісткості виготовлення) комбінованих сталевих конструкцій покриттів і перекриттів, а також вдосконалення їх конструктивних форм; методи – методи будівельної механіки і теорії надійності сталевих конструкцій; методи вибору раціональних конструктивних форм; стандартні методики випробовування сталевих конструкцій; новизна – вперше запропоновано і обґрунтовано узагальнену розрахункову модель комбінованих сталевих конструкцій у вигляді нерозрізної балки (відображає балку 3 жорсткості) на проміжних пружних опорах (які відображають систему підкріплення балки), врахування взаємовпливу складових якої дозволяє підвищити ефективність конструкцій, у тому числі за рахунок зменшення їх висоти; сформульовано нові теоретичні засади і створений загальний розрахунковий метод регулювання НДС комбінованих сталевих конструкцій на основі енерговаріаційних принципів (зокрема, принципу Лагранжа) та з урахуванням деформованого стану балки жорсткості, що дозволяє не тільки визначити раціональну топологію та жорсткісні характеристики поперечних перерізів конструктивних елементів, а й регулювати розподіл зусиль у балці жорсткості таким чином, щоб їх граничні значення досягалися одночасно не в одному, а в багатьох поперечних перерізах, тобто одержали раціональну конструкцію; розроблено нові наукові теоретичні основи єдиного алгоритму розрахункового регулювання НДС і раціонального проектування комбінованих сталевих конструкцій із заданими показниками несучої здатності та надійності; одержано результати теоретичних досліджень комбінованих конструкцій у процесі регулювання їх НДС при довільних навантаженнях, впливах, граничних умовах, що дозволило не тільки визначити принципи і фактори їх формоутворення та раціональні значення геометричних параметрів, а й сформулювати новий критерій раціональності комбінованих сталевих конструкцій; встановлені нові закономірності НДС комбінованих сталевих конструкцій при виборі раціональних параметрів, що дає змогу сформувати новий підклас комбінованих конструкцій. Отримано нові закономірності створення рівнонапруженого стану в розрахункових перерізах за результатами експериментальних досліджень раціональних комбінованих сталевих конструкцій (малоелементні шпренгельні й металодерев'яні ферми), які були розраховані і запроектовані розробленим методом з розрахунковим регулюванням їх НДС; Розроблено і удосконалено нові наукові положення: методики проектування комбінованих сталевих конструкцій (на основі отриманих результатів теоретичних і експериментальних досліджень) та визначені принципи їх використання замість типових конструкцій, а також розширена область раціонального застосування; конструктивні рішення комбінованих сталевих конструкцій на основі встановлених нових наукових принципів і факторів їх конструювання, розрахунку, пошуку ефективних раціональних значень геометричних параметрів; Набуло подальший розвиток: аналітично-експериментальний підхід методу розрахунку комбінованих сталевих конструкцій як статично визначених систем, який дозволив суттєво спростити розрахункові залежності та звести методику розрахунку до простих і зручних у використанні рішень; комплекс нових науково-обгрунтованих методик дав змогу створити програми розрахунку, регулювання НДС і раціонального проектування комбінованих сталевих конструкцій покриттів і перекриттів будівель і споруд, висячих і вантових систем тощо, в якості конструктивних елементів яких застосовані балки, стержні та ванти; результати – розробленно теоретичні основи розрахунку і проектування раціональних (зі зменшеними витратами сталі та працемісткості виготовлення) комбінованих сталевих конструкцій покриттів і перекриттів, а також вдосконалено їх конструктивні форми. Одержані нові наукові і практичні результати та розвинуто теорію раціонального проектування комбінованих сталевих конструкцій, що дозволяє системно підвищити їхню ефективність і економічність. Результати досліджень відкрили широкі можливості цілеспрямованого проектування раціональних комбінованих сталевих конструкцій, дають можливість приймати всебічно обгрунтовані рішення, що забезпечить якісніше проектування, реалізацію конкурентоздатних вирішень і розширення області їх використання, що призведе до відновлення масового використання таких ефективних конструкцій і забезпечить загальний економічний ефект. Розкриття потенціалу регулювання НДС розрахунковим методом, що криється в комбінованих системах, створило підстави для розробки наукових основ одержання конструкцій нової генерації. галузь – будівництво.^UThe object – Combined steel rod bearing structures of coatings and ceilings, which work on static load; the goal – to solve an important scientific and technical problem in the development of theoretical bases of calculation and design of rational (with reduced steel costs and labor intensity of manufacturing) of combined steel structures of coatings and overlays, as well as improvement of their constructive forms; methods - methods of structural mechanics and theory of reliability of steel structures; methods of selecting rational constructive forms; standard test methods for steel structures; Novelty - for the first time, a generalized calculation model of combined steel structures in the form of an indistinguishable beam (reflecting the beam of stiffness 3) on the intermediate elastic supports (which reflect the reinforcement of the beam) is proposed for the first time, and the interaction of the components of which can increase the efficiency of structures, including by reducing them height; formulated new theoretical foundations and created a general calculation method for regulating the SDS of combined steel structures on the basis of the energy-law principles (in particular, the Lagrange principle) and taking into account the deformed state of the beam of stiffness, which allows not only to determine the rational topology and rigid characteristics of the cross sections of structural elements, but also to regulate the distribution of effort in the beam of stiffness in such a way that their limit values are achieved simultaneously not in one, but in many cross-sections , that is, they received a rational design; New scientific theoretical bases of the unified algorithm of the calculation regulation of the SDS and rational design of the combined steel structures with the given parameters of bearing capacity and reliability are developed; The results of theoretical studies of combined structures in the process of regulating their SDS at arbitrary loads, influences, and boundary conditions have been obtained, which allowed not only to determine the principles and factors of their formation and rational values of geometric parameters, but also to formulate a new criterion for the rationality of combined steel structures; new laws of the SDS of combined steel structures were established at the choice of rational parameters, which makes it possible to form a new subclass of combined structures. New regularities of creation of a smooth-stressed state in calculated sections according to the results of experimental research of rational combined steel structures (small-element shpengel and metal-walled farms), which were calculated and designed by the developed method with the calculation of their SDS; New scientific provisions have been developed and improved: methods of designing combined steel structures (based on the results of theoretical and experimental research) and the principles of their use instead of typical designs, as well as the extended area of rational application; constructive solutions of combined steel structures on the basis of established new scientific principles and factors of their design, calculation, search of effective rational values of geometric parameters; Further development: analytical and experimental approach to the method of calculating combined steel structures as statically determined systems, which allowed to significantly simplify the calculation dependencies and reduce the calculation method to simple and easy to use solutions; a complex of new scientifically-based methods made it possible to create programs of calculation, regulation of SDS and rational design of combined steel structures of coatings and overlaps of buildings and structures, hanging and cable systems, etc., as structural elements of which beams, rods and cables were applied; results - developed theoretical bases of calculation and design of rational (with reduced steel costs and labor productivity of manufacturing) combined steel structures of coatings and overlays, as well as their constructive forms have been improved. New scientific and practical results are obtained and the theory of rational design of combined steel constructions is developed, which allows to systematically increase their efficiency and efficiency. The results of the research have revealed the wide possibilities of purposeful design of rational combined steel structures, give the opportunity to make comprehensive decisions that will provide better design, implementation of competitive solutions and expansion of their use, which will restore the massive use of such effective structures and provide a general economic effect. The disclosure of the potential for SDS regulation by the calculation method in the combined systems has created the basis for the development of scientific foundations for obtaining new generation designs. industry - construction.

У дисертаційній роботі наведено основні функції та нормативні вимоги з діагностики заземлювальних пристроїв, проведено аналіз результатів діагностики та наведено основні недоліки заземлювальних пристроїв. Обґрунтована актуальність вдосконалення заземлювальних пристроїв електроустановок напругою понад 1 кВ у електричних мережах із глухозаземленою або ефективно заземленою нейтраллю, яке спрямовано на забезпечення електромагнітної сумісності первинних та вторинних кіл, а саме на запобігання пошкодження ізоляції кабелів вторинних кіл вимірювальних трансформаторів струму та на запобігання хибних спрацювань струмових захистів.У роботі вперше сформульовано три додаткових критерії виконання заземлювальних пристроїв підстанцій напругою 330(220)/150(110) кВ, які спрямовано на попередження пошкодження ізоляції кабелів струмових захистів при ударі блискавки та при короткому замиканні на шинах розподільного пристрою, а також на попередження хибного спрацювання струмових захистів у випадку пошкодження ізоляції вказаних кабелів.У роботі проведено аналіз експериментальних даних, отриманих на 80 діючих підстанціях України напругою 330(220)/150(110) кВ, для визначення незалежних факторів. В результаті проведення однофакторних експериментів встановлено, що незалежними факторами є площа заземлювального пристрою, еквівалентний питомий опір ґрунту, розмір чарунки сітки заземлювального пристрою, периметр перерізу горизонтальних заземлювачів, глибина закладання горизонтальних заземлювачів, струм однофазного короткого замикання, а також конструктивний коефіцієнт, який є відношенням відстані між трансформатором струму та залою релейних панелей до діагоналі заземлювального пристрою. Встановлено реальні діапазони значень незалежних факторів. В результаті проведення однофакторних експериментів встановлено, що глибина закладання горизонтальних заземлювачів є незначимим фактором. У роботі теоретично обгрунтовано умови та проведено повні дворівневі чотирьохфакторний та п'ятифакторний експерименти для визначення опору заземлювального пристрою при короткому замикані. У роботі наведено результати розрахунку опору заземлювального пристрою для реальних значень факторів 80 підстанцій за отриманими формулами та за формулами, які відомі з нормативної та технічної літератури. У роботі вперше теоретично обгрунтовано умови та проведено повний дворівневий шестифакторний експеримент для визначення напруги на ізоляції кабелю вторинних кіл трансформатору струму, який є найвіддаленішим від зали релейних панелей, при короткому замиканні на шинах. У роботі наведено результати розрахунку вказаної напруги для реальних значень факторів 80 підстанцій за отриманими формулами. У роботі сформульовано процедуру експериментального визначення напруги на ізоляції кабелю вторинних кіл трансформатору струму, який є найвіддаленішим від зали релейних панелей, при імітації короткого замикання на шинах цього трансформатору струму. У роботі було розроблено методику та наведено приклади визначення конструктивних параметрів та матеріальних витрат на виконання заземлювальних пристроїв підстанцій 330(220)/150(110) кВ з використанням отриманих в роботі математичних моделей за критерієм запобігання пошкодження ізоляції кабелів струмових захистів при короткому замиканні, а також за критерієм запобігання хибного спрацювання струмових захистів у випадку замикання на землю фазного або нульового провідників кабелю вторинних кіл.^UIn the dissertation the basic functions and normative requirements for grounding system diagnostics are given, the analysis of the diagnostics results is carried out and the main disadvantages of grounding system are given. The urgency of improvement of the grounding systems of electrical installations with the voltage of more than 1 kV in electric networks with a grounded or effectively grounded neutral is substantiated. The improvement is aimed at ensuring the electromagnetic compatibility of primary and secondary circuits, namely, at ensuring the prevention of damage to the insulation of cables of secondary circuits of measuring current transformers and at ensuring the prevention the false triggers of current protections.In the work, for the first time, three additional criteria for the implementation of grounding systems of 330 (220) / 150 (110) kV substations are formulated, which are aimed at preventing damage to the insulation of current protection cables with lightning strike and with short circuit, as well as to prevent current protection false triggering in the event of damage to the insulation of the specified cables.The paper analyzes the experimental data obtained at 80 operating substations 330 (220) / 150 (110) kV of Ukraine, to determine the independent factors as well as insignificant factors from a number of independent ones. As a result of single-factor experiments, it was established that the independent factors are follows: the area of the grounding systems, the equivalent specific soil resistance, the size of the grounding systems mesh cell, the perimeter of the horizontal electrodes section, the depth of the horizontal electrodes, the current of the single-phase short circuit and a constructive coefficient which is the ratio of the distance between the current transformer and the relay panels hall to the diagonal of the grounding system. As a result of single-factor experiments, the depth of the horizontal electrodes was found to be insignificant .In the paper a complete two-level four-factor and five-factor experiments were carried out to determine the grounding system resistance with short-circuiting. The results of calculation of the grounding system resistance for the real values of the factors of 80 substations based on the formulas obtained and the formulas known from normative and technical literature are presented in the work. In the paper, for the first time, a complete two-level six-factor experiment was carried out to determine the voltage on the cable insulation of the secondary circuits of the current transformer, which is the most distant from the relay panel hall, with a short circuit. The paper presents the results of calculation of the given voltage for real values of the factors of 80 substations based on the obtained formulas. In the paper the procedure for the experimental determination of the voltage on the insulation of the secondary circuits cable of the current transformer, which is the most distant from the relay panel hall, when simulating a short circuit on the bus of this current transformer, was formulated. In the paper a technique was developed and examples of design parameters and material costs for the implementation of grounding system of substations 330 (220) / 150 (110) kV using the mathematical models obtained in the work on the criterion of prevention of insulation damage of current protection cables with short-circuit, as well as the criterion for preventing the false triggering of current protection in the event of a grounding of the phase or zero conductors of the secondary circuits cable.

У дисертації вирішено важливе наукове завдання розвитку методів теплового контролю технічного стану індукційних установок виробництва високоякісної мідної катанки на основі використання математичного моделювання електротеплових процесів, аналізу розподілу температури в багатошаровій термоізоляції установок з урахуванням її деградації та розподілу температури на їх поверхні, що має суттєве значення для розвитку кабельної промисловості. Розроблено новий метод неруйнівного контролю технічного стану індукційних установок для виготовлення мідної катанки енергетичного призначення, в якому крім вимірювання реактивного та активного опорів індуктора та різниці температури води у системі охолодження додатково визначається ступінь деградації багатошарової термоізоляції шляхом порівняння розрахункового розподілу поточної температури в об'ємі розплаву та ізоляції на тривимірній математичній моделі установки з практичним вимірюванням температури локальних областей (у роботі їх було 72) поверхні корпусу печі. Це дає можливість точніше прогнозувати ресурс печі та завчасно виявляти режими її роботи близькі до аварійних.^UThe thesis solves the important scientific task to improve methods of control of the technical condition of induction installations for the production of high-quality copper rod using the mathematical modeling of electrothermal processes in copper melt and multi-layer thermal insulation, with taking into account its degradation and temperature distribution on the installation surface, which is essential for the development of cable industry. A new method of non-destructive control of the technical condition of induction installations for the production of copper rod for power cables of energy value is developed, in which in addition to measuring the reactive and active resistances of the inductor and the reduction of the water temperature in the cooling system, the degree of degradation of multilayer thermal insulation is additionally determined by comparing the calculated distribution of the current temperature in the volume of melt and insulation on a three-dimensional mathematical model of the installation with practical measurement of temperature in local areas (in the work they were 72) of the surface of the furnace casing. This makes it possible to more accurately predict the furnace's profile and to detect the modes of its operation in a timely manner close to the emergency.

Дисертація присвячена вдосконаленню методів вирішення задачі фізикоматематичного моделювання і розрахунку магнітного поля (МП) високовольтних трифазних кабельних ліній (КЛ), виконаних з одножильних кабелів, при двосторонньому заземленні їх екранів. Для високовольтної трифазної КЛ запропоновано фізико-математичну модель, що дозволяє виконувати розрахунок МП КЛ і струмів в екранах за будь-якої схеми прокладання кабелів. Отримано вирази для коефіцієнта екранування МП КЛ при прокладанні кабелів «у площині» і «у трикутник» та, з використанням перетворення Кларк, наближений компактний вираз при прокладанні кабелів «у площині», похибка якого не перевищує 5%. Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено можливість 2-4-кратного підвищення коефіцієнта екранування МП КЛ при двосторонньому заземленні екранів кабелів шляхом охоплення кабелів КЛ феромагнітними осердями. Отримано вирази для розрахунку коефіцієнта екранування в залежності від параметрів феромагнітних осердь, параметрів кабелів і схеми їх прокладання.Виконано верифікацію запропонованої фізико-математичної моделі та розрахункових співвідношень шляхом чисельного моделювання та на основі експерименту.Розроблено методику розрахунку МП КЛ та діючих значень струмів в екранах при двосторонньому заземленні власних екранів кабелів.^UThe thesis is devoted to improving of methods for solving the problem of analytical modeling and calculation of a high-voltage three-phase cable line consisting of single-core cables with two-point bonded cable shields. The produced analytical model allows to calculate the electric currents induced in shields of cables and to determine the magnetic field distribution for the arbitrary arrangement of cables. The exact expression for the shielding factor of magnetic field of trefoil cable line with two-point bonded shields is obtained. Also in thesis received a simplistic expression for shielding factor of the magnetic field of the flat cable line with two-point bonded shields by the Clark transformation. Its error is within 5%. The possibility of a 2-4-fold increase of shielding factor of magnetic field by installing ferromagnetic cores on cables is justifiedtheoretically and experimentally. The expressions for calculating the shielding factor in this case are obtained. They depend on the parameters of ferromagnetic cores, parameters of cables and arrangement of cables.The verification of the proposed analytical model and calculated ratios by numerical simulation and experimentally is performed.A methodology for calculating the magnetic field of the cable line and the root-meansquare amplitude of shield currents with two-point bonded cable shields are developed.

Дослідження температурного режиму пожежі є актуальним питанням, так як в кабельні тунелі відрізняються геометричною конфігурацією, видом кабелів, що прокладені у них, пожежним навантаженням та аеродинамічними характеристиками. Це може привести до того, що температурний режим пожежі у таких тунелях може відрізнятись як від стандартного так і між собою. У такому разі не можна гарантувати відповідність меж вогнестійкості випробовуваних конструкцій чинним нормативам. В цьому випадку може істотно знизиться безпеку людей і матеріальних цінностей під час пожеж у кабельних тунелях.Для того щоб не проводити дорогі випробування по вивченню даного питання, існує можливість здійснити такі дослідження на основі результатівобчислювальних експериментів. Моделювання, як метод наукового дослідження дає можливість, не виконуючи матеріально затратних та трудомістких натурних експериментів на моделях проводити всі необхідні досліди щодо визначення температурних режимів пожежі у кабельних тунелях, а також обґрунтувати температурні режими пожежі у кабельних тунелях для проведення випробувань на вогнестійкість будівельних конструкцій, що застосовуються під час їхнього будівництва як підгрунття для оцінювання вогнестійкості огороджувальних конструкцій.^UThe problem of fire safety of electric cables became more acute in the 70-ies of the last century due to the growing number of fires at thermal power plants and nuclear power plants (NPPs) as well as other large power facilities. This increase in number of fires in cable communications is largely due to increase in the number of cables used for power supply, monitoring and control of electrical equipment in up-to-date industries as well as in the process of soil laying of industrial cables without additional measures for their fire protection. Branched cable communications are not only carriers of fire load, but also directional systems by which fire can spread across buildings and structures. Cable products are constantly evolving and improving. To conduct tests for fire resistance of building structures of cable tunnels a standard time-temperature fire curve is realized which may not correspond to the fire regime in a real cable tunnel. The study of the temperature regime of fire is an actual topical issue as cable tunnels differ in geometric configuration, type of cables laid in them, fire load and aerodynamic characteristics. This can lead to that temperature regime of fire in such tunnels may differ from the standard time-temperature curve and from each other. In this case it is not possible to guarantee compliance of the fire resistance rating of the tested structures with the current standards. Moreover, in this case the safety of people and property during fires in cable tunnels can be significantly reduced. In order not to conduct expensive tests to study this issue it is possible to carry out such studies based on the results of computational experiments. Modeling as a method of scientific research makes it possible to conduct all the necessary experiments to determine the temperature of fire in cable tunnels without performing expensive and time-consuming field experiments on models; moreover, it allows justification of the temperature of fire in cable tunnels to test building structures used during their construction for fire resistance as the basis for assessing of the fire resistance of enclosing structures.

У дисертаційній роботі науково обґрунтовано і доведено нове концептуальне вирішення актуальної науково-технічної проблеми підвищення безпечної експлуатації засобів водного транспорту, яке здійснено за рахунок використання уперше запропонованих і удосконалення існуючих, методів кількісного оцінювання та управління ризиками при виконанні комплексних навігаційних задач.Досліджено статистику аварійності світового флоту та окремі навігаційні інциденти, включаючи моделювання інцидентів на навігаційних симуляторах під час процесу підготовки судноводіїв, на основі чого отримано структуру найбільш частіших помилок, які призводять до зіткнень чи посадки на мілину.Досліджено та удосконалено низку методів математичного моделювання руху судна з використанням як спрощених лінійних моделей так і моделей руху у просторі. Побудовано моделі взаємодії груп суден, як незалежних в одному віртуальному середовищі, так і пов'язаних гнучкими зв'язками (система буксир-судно, судно сейсмічної розвідки з системою плавучих кабелів). Отримані моделі реалізовано у виді програмного забезпечення, як для розрахунків, так і в навчальних симуляторах.Отримали подальший розвиток методи оцінки безпеки зіткнення та посадки на мілину з урахуванням маневрових характеристик судна та амплітудно-частотних характеристик його хитавиці.Отримано метод операційної оцінки ризику контакту з небезпекою залежно від кінематичних характеристик ситуації (час та дистанція до небезпеки, дистанція найкоротшого зближення) та маневрових характеристик судна.Розроблено алгоритми та реалізовано у вигляді програмного забезпечення для планування та оцінки безпеки навігаційного маршруту судна на ЕКНІС (електронна картографічна навігаційна та інформаційна система).Ключові слова: навігаційна задача, кількісна оцінка ризику, ефективність, система підтримки прийняття рішень, математичне моделювання, нечітка логіка.^UThe thesis scientifically establishes and validates a new conceptual solution to the important scientific and technical problem of improving the safety of maritime transport operation, which is achieved by using the first introduced and improved existing methods of risk quantitative assessment and management during complex navigational tasks performance.The world fleet incident statistics is investigated and specific cases, including incidents reconstruction on navigation simulators during the deck officers training, are studied, from which the structure of the most frequent errors leading to navigational incidents is obtained.Number of mathematical vessel motion modelling methods with the use of both simplified linear models and space motion models are studied and improved. Interaction models for vessel groups both independent in a common virtual environment and with flexible connections (a tow-vessel system, a seismic vessel with a system of floating cables) are developed. The obtained models are implemented in the form of software used in operations planning and training simulators.Methods for assessing the risk of collision and grounding are further researched, taking into account the vessel manoeuvrability and frequency-response functions of vessel motions.The methods for operational risk assessment of contact with navigational hazard depending on the motion characteristics of the situation (time and distance to the hazard, the closest point of approach) and vessel manoeuvring characteristics are obtained.Algorithms in the form of software for passage planning and route safety assessment with ECDIS (Electronic Chart Display and Information System) are developed and implemented.Keywords: navigation problem, quantitative risk assessment, efficiency, decision support system, mathematical modelling, fuzzy logic.

Розглянуті питання удосконалення лазерного допплерівського вимірювача швидкості (ЛДВШ) аеро та гідродинамічних потоків.В дисертації проведені наукові дослідження, які направлені на зменшення похибки вимірювання. Розроблена математична модель формування сигналу у оптико-електронному тракті лазерного допплерівського вимірювача швидкості диференціального типу.Модель сигналу враховує вплив узгодження розсіяного випромінювання за інтенсивністю та станом поляризації. Окрім цих параметрів розсіяного випромінювання на глибину модуляції та відношення сигнал/шум впливає ступінь узгодження «елементарних» допплерівських сигналів за фазою.Глибина модуляції допплерівського сигналу визначається добутком коефіцієнтів амплітудного, поляризаційного та фазового узгодження. Ці коефіцієнти можуть змінюватись в межах від 0 до 1. Зменшити ступінь неузгодженості сигналу за інтенсивністю, поляризацією та фазою можна за рахунок використання фільтру, який потрібно встановлювати замість апертурної діафрагми. Це дозволить підвищити глибину модуляції, відношення сигнал/шум та зменшити похибку вимірювання швидкості.Розроблена конструкція та виготовлена оптична частина експериментального лазерного допплерівського вимірювача швидкості на основі потужного діоду з низькою ступеню когерентності випромінювання. Проведено експериментальне дослідження впливу інтенсивності розсіяного випромінювання на глибину модуляції допплерівського сигналу. Експериментально підтверджений метод збільшення глибини модуляції допплерівського сигналу за рахунок узгодження інтенсивності розсіяного випромінювання. В дисертаційній роботі отримані наступні наукові результати:- розроблений метод зменшення похибки лазерного допплерівського вимірювача швидкості шляхом просторової фільтрації розсіяного випромінювання, яке має низьку ступінь узгодження за інтенсивністю;- розроблений метод зменшення похибки лазерного допплерівського вимірювача швидкості шляхом просторової фільтрації розсіяного випромінювання, яке має низький ступінь узгодження за поляризацією; - розроблений метод зменшення похибки лазерного допплерівського вимірювача швидкості шляхом просторової фільтрації розсіяного випромінювання, прийом якого приводить до формування на виході фотоприймача сигналів, що знаходяться у протифазі;- розроблена структура лазерного допплерівського вимірювача швидкості, в якому відбувається компенсація низькочастотної складової допплерівського сигналу. Практичне значення результатів дисертаційної роботи полягає в наступному.- розроблений метод за допомогою якого можна визначити форму фільтра. Використання такого фільтру в лазерному допплерівському вимірювачі швидкості, в якому розсіяне випромінювання приймається вперед підвищує його узгодження за інтенсивністю, глибину модуляції, відношення сигнал/шум та зменшує похибку вимірювання;- розроблений метод за допомогою якого можна визначити форму фільтра. Використання такого фільтру в лазерному допплерівському вимірювачі швидкості, в якому розсіяне випромінювання приймається назад підвищує його узгодження за поляризацією, глибину модуляції, відношення сигнал/шум та зменшує похибку вимірювання;- розроблений метод за допомогою якого можна визначити форму фільтра. Використання такого фільтру дозволяє підвищити ступінь узгодження «елементарних» допплерівських сигналів за фазою. Глибину модуляції, відношення сигнал/шум та зменшити похибку вимірювання швидкості потоку;- розроблені структури лазерних допплерівських вимірювачів призначених для вимірювання двох та трьох компонент вектора швидкості відповідно до специфіки проведення вимірювань;- розроблена структура лазерного вимірювача, який призначений для застосування в таких технологічних процесах де одночасно потрібно вимірювати швидкість та довжину, наприклад при виготовлені електричного кабелю, під час прокату металу та в інших технологічних процесах;- розроблена структура лазерного лічильника аерозолів, який призначений для визначення розподілу аерозолів за розміром під час контролю якості повітря у виробничих приміщеннях електронної та фармацевтичної промисловості;- розроблена структура лазерного допплерівського вимірювача двох компонент вектора швидкості вібрації призначеного для застосування під час стендових досліджень авіадвигунів, енергетичного обладнання та іншої техніки;- розроблена структура лазерного вимірювача двох компонент вектора істинної повітряної швидкості безпілотного літального апарату.Ключові слова: вимірювання, швидкість, аеро та гідродинамічний, потік, лазер, допплерівський, похибка, глибина модуляції, сигнал/шум, інтенсивність, поляризація, фаза, розсіяння.^UIn the dissertation, scientific research was conducted that aimed at reducing the measurement error.A mathematical model of LDV signal in the optoelectronic path has been developed. The model is based on the theory of Mie scattering. The signal model takes into account the effect of matching the scattered radiation on the intensity and state of polarization. In addition to these parameters of scattered radiation, the degree of phase matching of the "elementary" Doppler signals is also affects the modulation depth and the signal-to-noise ratio.The depth of modulation of the Doppler signal is determined by the product of the coefficients of the amplitude, polarization and phase matching. These coefficients can vary from 0 to 1.The studies that were carried out in the work showed the following.Reduction of the degree of scattered radiation phase, polarization and intensity inconsistency can be achieved by using a filter that must be installed instead of the receiving diaphragm. This will improve visibility, signal-to-noise ratio and accuracy of flow rate measurement.The optical parts of the experimental LDA were developed and manufactured using a high-power laser diode with a low degree of radiation coherence. An optoelectronic converter has been developed to convert low-intensity frequency modulated radiation. It uses an avalanche photodiode and a sensitive broadband photocurrent amplifier.The effect of scattered radiation intensity on the modulation depth of the Doppler signal was experimentally investigated. The method for increasing modulation depth of the Doppler signal by matching the intensity of the scattered radiation is experimentally confirmed.In the thesis the following new scientific results are obtained:- it is first proposed to increase the modulation depth of the Doppler signal, SNR and the accuracy of the laser Doppler velocimeter (LDV) by filtering scattered radiation, which has a low degree of intensity matching;- it is first proposed to increase the modulation depth of the Doppler signal, SNR and the accuracy of the LDV by filtering scattered radiation, which has a low degree of polarization matching;- for the first time, it is proposed to increase the modulation depth of the Doppler signal, SNR and the accuracy of the LDV by filtering scattered radiation, which results in the output of the photodetector signals in counter-phase;The practical significance of the thesis results are:- a technique has been developed to determine the shape of the filter. The use of such a filter in LDV with the reception of forward scattered radiation increases the intensity coordination degree of radiation, the modulation depth of the Doppler signal, SNR and measurement accuracy of the flow velocity;- a technique has been developed to determine the shape of a filter. Using such a filter in the LDV with back scattering radiation increases the degree of polarization of the radiation, the modulation depth of the Doppler signal, the signal-to-noise ratio, and the accuracy of the flow velocity measurement;- a technique was developed to determine the shape of the filter. The use of such a filter in increasing the degree of harmonization of "elementary" Doppler signals by phase, the modulation depth of the Doppler signal, the signal-to-noise ratio and the accuracy of flow velocity measurement;- two and three component laser Doppler velocity meters, the structures of which have been developed in the work, are intended to measure the flow velocity according to the specifics of the measurement;- laser Doppler velocity and length meter, the structure of which is designed in the work, is intended for use in those technological processes where it is necessary to measure the speed of solid surfaces and their length. For example, wire during its wiring, electrical cables, rolling in metallurgical production and other production processes;- laser Doppler aerosol counter, the structure of which is designed in the work, is intended for use in those technological processes where it is necessary to determine the quantitative distribution of aerosols by size. For example, to control the state of the air in industrial premises of the electronics and pharmaceutical industries;- laser Doppler meter of two components of vibration velocity, the structure of which is developed in the work is intended for the study of the nature of vibration during bench tests of aircraft engines, as well as during the study of vibration of power equipment units, automobile engines and other equipment; - laser Doppler meter of two components true airspeed of unmanned aerial vehicle the structures was developed.Keywords: measurement, velocity, aero/hydrodynamic flow, laser, Doppler, error, modulation depth, signal/noise ratio, intensity, polarization, phase, scattering.

Запропоновано модель, яка дозволяє визначати параметри тривалого струмового навантаження кабелю середньої напруги з ізоляцією із зшитого поліетилену. Вдосконалено математичну модель для визначення параметрів за рахунок введення в систему рівнянь аналітичного виразу для визначення коефіцієнту розсіяння тепла, що дозволило врахувати особливості конструкції конкретного кабелю. Проаналізовано діапазон експлуатаційних режимів, в яких необхідно оцінювати перевантажувальну здатність силових кабелів середньої напруги з ізоляцією із зшитого поліетилену. Проведено теоретичні та експериментальні дослідження визначення динаміки нагрівання кабелю АПвЕгаПу – 1×70 – 35 кВ в умовах реального виробництва. Проаналізовано вплив технологічних особливостей виготовлення кабелів середньої напруги з ізоляцією із зшитого поліетилену. Встановлено, що за умови застосування в напівпровідних екранах пічної сажі замість ацетиленової на границі екран-ізоляція можуть виникати місця локального посилення електричного поля. Проаналізовано процес дегазації кабелів середньої напруги з ізоляцією із зшитого поліетилену, на основі протоколів термогравиметричного аналізу дані практичні рекомендації щодо строків дегазації. За умови, що режим навантаження є допустимим, тобто поточний перегрів не перевищує максимально допустимий, визначено струм та час допустимого перевантаження. Встановлено діапазон можливих режимів тривалого струмового навантаження для конкретної конструкції кабелю, визначено часові та температурні межі при заданому коефіцієнті перевантаження. Дані практичні рекомендації щодо інтеграції запропонованого методу контролю в систему контрольних випробувань на кабельних підприємствах. Відзначено, що запропонований метод можна використовувати при неруйнівному контролі силових кабелів.^UA model is proposed that allows to determine the parameters of long-term current load of a medium-voltage cable with cross-linked polyethylene insulation. The mathematical model for determining the parameters by introducing an analytical expression into the system of equations to determine the heat dissipation coefficient was improved, which allowed to take into account the design features of a particular cable. The range of operating modes in which it is necessary to estimate the overload capacity of medium voltage power cables with cross-linked polyethylene insulation is analyzed.Theoretical and experimental researches of definition of dynamics of heating of a cable АПвЕгаПу - 1 × 70 - 35 kV in the conditions of real production are carried out. The influence of technological features of production of medium voltage cables with cross-linked polyethylene insulation is analyzed. It is established that under conditions of application in semiconductor screens of furnace soot instead of acetylene at the screen-insulation boundary there may be places of local amplification of the electric field. The process of degassing of medium voltage cables with cross-linked polyethylene insulation is analyzed, on the basis of thermogravimetric analysis protocols practical recommendations on degassing terms are given.Provided that the load mode is permissible, ie the current overheating does not exceed the maximum permissible, the current and time of permissible overload are determined.The range of possible modes of long current loading for a concrete design of a cable is established, time and temperature limits at the set overload factor are defined. Practical recommendations for the integration of the proposed method of control in the system of control tests at cable companies are given. It is noted that the proposed method can be used for non-destructive testing of power cables.

Об'єкт дослідження: є режими в магістральних електричних мережах, в яких виникають перенапруги. Мета роботи є методи та моделі аналізу перенапруг у несиметричних режимах роботи магістральних електричних мереж. Методи дослідження: вирішення поставлених у роботі завдань базується на законах електротехніки, теорії лінійних та нелінійних кіл, методах математичного моделювання. При виведенні рівнянь нормального та анормального режимів застосовувались класичні методи аналізу багатофазних електричних кіл. Верифікація результатів, які були отримані за допомогою математичних моделей, виконана за даними пускових та налагоджуваних випробувань ЛЕП НВН в ОЕС України.. Теоретичні та практичні результати і новизна: полягає в тому, що розроблено методичні рекомендації процесом керування лінійними вимикачами при переведенні ЛЕП НВН з повнофазного режиму роботи у неповнофазний та навпаки, які на практиці дозволяють нівелювати наслідки неповної компенсації фази лінії шунтувальними реакторами (ШР) та знизити рівні перенапруг цієї фази. Також практичне використання при проєктуванні заземлення в нових та реконструйованих ЛЕП НВН знайшли результати досліджень впливу грозозахисних тросів на рівень перенапруг, що дало можливість знизити рівень технічних вимог до спеціальних апаратних захисних засобів. Предмет і ступінь впровадження: результати роботи у вигляді методичних матеріалів впроваджені в проєктній організації ТОВ «ЕНКОР ПЛЮС» (м. Березань) та рекомендовані для використання в НЕК «Укренерго» (м. Київ) під час експлуатації магістральних електричних мереж надвисокої напруги. Ефективність впровадження: отримано значний техніко-економічний ефект, що полягає в підвищенні показників ефективності виконання захистів від перенапруг та зниження експлуатаційних витрат шляхом розроблення нових методів використання чотирипроменевої реакторної схеми. Сфера використання: магістральні електричні мережі.^UThe оbject of research: there are modes in the main electrical networks in which overvoltages occur. The purpose of research: are methods and models of overvoltage analysis in asymmetric modes of operation of main electric networks. Methods of research the solution of the tasks set in the work is based on the laws of electrical engineering, the theory of linear and nonlinear circuits, methods of mathematical modeling. In deriving the equations of normal and abnormal regimes, classical methods of analysis of multiphase electric circuits were used. Verification of the results obtained with the help of mathematical models was performed according to the data of start-up and adjustable tests of NVN transmission lines in UES of Ukraine. Theoretical and practical results and innovations: mode of operation in incomplete phase and vice versa, which in practice allow to eliminate the consequences of incomplete compensation of the line phase by shunt reactors (SHR) and reduce the overvoltage levels of this phase. Also, the results of research on the impact of lightning protection cables on the level of overvoltages, which made it possible to reduce the level of technical requirements for special hardware protection, found practical use in the design of grounding in new and reconstructed transmission lines. A subject degree of introduction the results of work in the form of methodical materials are implemented in the design organization of LLC "ENCOR PLUS" (Berezan) and recommended for use in NEC "Ukrenergo" (Kyiv) during the operation of main electrical networks of high voltage.. Effectiveness of implantation: a significant technical and economic effect is obtained, which consists in increasing the efficiency of overvoltage protection and reducing operating costs by developing new methods of using a four-beam reactor circuit. Sphere of use: main electric networks.

Об'єкт дослідження - процеси екструзійного перероблення термопластичних полімерних матеріалів. Мета - розробка математичних моделей процесів течії і плавлення нелінійних полімерних середовищ у каналах екструзійного обладнання і розв'язання відповідних нелінійних крайових задач, а також дослідження на їх ґрунті впливу конструктивних і технологічних параметрів на гідродинамічні характеристики пластикуючих екструдерів і формуючих інструментів, визначення оптимальних режимів роботи. Методи дослідження ґрунтуються на методах математичного моделювання із застосуванням теорії суцільних середовищ, методів математичної фізики, методів наближеного аналізу. Вперше: розроблено числово-аналітичний ітераційний метод розв'язання нелінійних крайових задач; розроблено математичне та алгоритмічне і програмне забезпечення; розроблено алгоритми еквівалентного спрощення складних виразів; розроблене алгоритмічне та програмне забезпечення надає можливість автоматизувати процес отримання розв'язків нелінійних крайових задач; розроблено методи розв'язання нелінійних крайових задач тепломасоперенесення у зоні завантаження і пластикації екструдера; розроблено метод розв'язання крайових задач; запропоновано метод оптимального управління температурними полями в екструзійних пристроях як управління нелінійним об'єктом із розподіленими параметрами. Практичні рекомендації використовувалися при удосконаленні технологічних режимів роботи пластикуючих екструдерів при виготовленні пластмасової ізоляції ПНВП «Прикарпатгаз» та ТОВ «Укрекоконсалт», що підтверджено актами впровадження. Теоретичні результати дисертаційної роботи використовуються у навчальному процесі на кафедрі біомедичної кібернетики факультету біомедичної інженерії НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Вирішення питань, які дослідженні в дисертаційній роботі, є важливим з точки зору покращення якості продукції, підвищення ефективності робіт при проектуванні і модернізації екструзійного обладнання та при удосконаленні технологічних режимів.^UThis problem is especially relevant for processes with distributed parameters, the mathematical models of which are described by partial differential equations with corresponding additional conditions at the boundary of the domain. In recent decades, much attention has been paid to objects with distributed parameters. This is due to the desire to increase the efficiency of mathematical modeling of the dynamics of such objects and processes and the development of automatic and automated control systems, as it is well known that all physical processes and objects are essentially objects with distributed parameters. But the vast majority of models describing the dynamics of objects with distributed parameters are linear models, although it is well known that real physical processes are inherently nonlinear. The methods of mathematical and computer modeling of polymers developed in the dissertation work taking into account nonlinear properties gave the chance to essentially improve quality of modeling, to develop recommendations on designing and improvement of technological processes on manufacturing of cables on ultrahigh voltages. The scientific novelty of the work is that for the first time a method of numerical-analytical solution of nonlinear differential equations in partial derivatives of parabolic type and its application to solve problems of heating the extruder body, heating the polymer mixture in the loading zone, melting zone and homogenizing and crystallizing the polymer melt in the dosing zone. The performed researches give the chance to calculate the optimum sizes of the specified zones at designing of the extrusion equipment intended for production of a wide range of production with use of extrusion devices.

Об'єкт дослідження – напружено-деформований стан щоглових систем на відтяжках з раціональними параметрами.Мета і задачі досліджень – вдосконалення методів розрахунку щоглових споруд та розробка рекомендацій щодо вибору раціональних параметрів щоглових систем на базі математичного апарату методу аналізу чутливості та оптимізації.Методи дослідження та апаратура. У роботі використані аналітичні та чисельні методи механіки деформованого твердого тіла, в тому числі, метод скінченних елементів. Основним методом дослідження є математичний метод аналізу чутливості та оптимізації. Експериментальне дослідження моделі секції щогли проведено за допомогою методу статичного навантаження з використанням автоматизованих розрахункових комплексів, що базується на сучасному технічному та інформаційному забезпеченні.Для вимірювання переміщень секції щогли при виконанні експериментальних випробувань використані індикатори годинникового типу ИЧ-10.Теоретичне значення отриманих результатів:- на базі одновимірної моделі побудовано процес обчислення оптимальних характеристик багатовимірних моделей для використання методу аналізу чутливості;- запропоновано підхід до вирішення проблеми управління спектром власних частот згинальних коливань щогл на відтяжках з використанням апарату методу аналізу чутливості;- розроблено комплекс програм для реалізації запропонованого методу раціоналізації конструкцій щогл на ПК; - отримано нові результати відносно вибору геометричних параметрів щогл мобільного зв'язку з використанням теорії оптимізації.Отримало подальший розвиток:- підхід до управління значеннями першої та другої частот власних коливань щогли на відтяжках на базі методу аналізу чутливості;- експериментальні дані щодо використання стрижневої моделі секції щогли замість просторової конструкції;- методика визначення раціональних параметрів щоглових систем за рахунок перерозподілу матеріалу з використанням теорії оптимізації.Практичне значення отриманих результатів полягає в розробці методики побудови розрахункових моделей щогл на відтяжках та успішному впроваджені її на етапах проектування, будівництва, реконструкції розглянутих споруд.Основні результати дослідження впроваджені при виконанні робіт з будівництва базової станції за адресою: Луганська область, м. Сєверодонецьк. Конструкція щоглової системи, раціоналізована за даною методикою, забезпечила отримання економічного ефекту в межах 10% від аналогічних щогл, побудованих за типовим рішенням.Сфера використання – будівництво базових мобільних станцій телекомунікаційної галузі.^UThe object of study is the stress-strain state of mast systems on extensions cables with rational parameters.The purpose and objectives of the research are to improve the methods of calculation of mast structures and to develop recommendations for the selection of rational parameters of mast systems on the basis of the mathematical method of sensitivity analysis and optimization.Research methods and equipment. Analytical and numerical methods of mechanics of a deformed solid body, including the finite element method, are used in the work. The main research method is a mathematical method of sensitivity analysis and optimization. An experimental study of the mast section model was performed using the method of static loading using automated calculation systems based on modern technical and information support.To measure the displacements of the mast section during experimental tests, clock-type indicators IН-10 were used.Theoretical significance of the obtained results:- on the basis of one-dimensional model the process of calculating the optimal characteristics of multidimensional models for the use of the method of sensitivity analysis is built;- the approach to the decision of a problem of management of a spectrum of natural frequencies of bending oscillations of masts on extensions with use of the device of a method of the analysis of sensitivity is offered;- developed a set of programs for the implementation of the proposed method of rationalization of mast structures on the PC;- new results are obtained regarding the choice of geometric parameters of mobile communication masts using the theory of optimization.Received further development:- approach to control of values of the first and second frequencies of natural oscillations of a mast on cable extensions on the basis of a method of the analysis of sensitivity;- experimental data on the use of the rod model of the mast section instead of the spatial structure;- method of determining the rational parameters of mast systems due to the redistribution of material using the theory of optimization.The practical significance of the obtained results lies in the development of methods for building design models of masts on cable extensions and its successful implementation at the stages of design, construction, reconstruction of the considered structures.The main results of the study were implemented during the construction of the base station at the address: Luhansk region, Severodonetsk. The design of the mast system, streamlined by this method, provided an economic effect within 10% of similar masts built according to the standard solution.The scope of use is the operation of basic mobile telecomunication stations.

Дисертацію присвячено розвитку методів контролю технічного стану електричної ізоляції електроенергетичного та телекомунікаційного обладнання за параметрами її електричної ємності та тангенса кута діелектричних втрат за рахунок зменшення впливу паразитних індуктивних та ємнісних параметрів досліджуваних об’єктів контролю на результати вимірювання а також вдосконалення алгоритмів обробки кривих струму та напруги і числових рядів результатів вимірювань.В дисертації розроблено модифікацію кореляційного методу вимірювання фазового зсуву, що дозволило збільшити завадостійкість розрахунку тангенса кута діелектричних втрат в діапазоні значень від 0º до 45º. Розроблено метод вимірювання електричної ємності та тангенса кута діелектричних втрат трьохжильних силових кабелів з паперовою імпрегнованою ізоляцією. Розроблений метод передбачає резистивно-ємнісне заземлення досліджуваного фазного шару ізоляції із наступним вимірюванням напруги на досліджуваному шарі ізоляції та між однією із жил кабелю та його заземленою оболонкою для формування системи рівнянь, вирішення якої дозволяє визначити невідомі значення ємності та тангенса кута діелектричних втрат. Також в дисертації проаналізовано специфічні особливості часових рядів та амплітудних спектрів результатів вимірювання електричної ємності та тангенса кута діелектричних втрат екранованих та неекранованих телекомунікаційних кабелів на основі витих пар, наведено схемотехнічні рішення по побудові елементів вимірювачів електричної ємності, побудованих на застосуванні перетворювачів напруги в струм, розроблено метод вимірювання паразитної індуктивності ємнісних об’єктів контролю для їх аперіодичного режиму розряду.^UThe dissertation work is devoted to the solution of the problem of development of methods of monitoring the technical condition of electrical insulation according to the parameters of its electrical capacity and tangent of the dielectric loss angle. In the first chapter of the dissertation, based on a critical analysis of physical models of aging of electrical insulation under the influence of adverse operating fac-tors, the most common methods of controlling the insulation of power cables by ap-plying high voltage pulses, measuring the level of partial discharges, absorption methods of control, measuring its electrical capacity and the tangent of the angle of dielectric losses, as well as methods of the theory of digital signal processing, which are used both in the analysis of numerical series of the obtained measurement results and directly in the systems for measuring the capacitance and tangent of the dielectric loss angle, the main tasks of the dissertation research are formulated. In the second chapter, using the example of the analysis of the numerical series of the results of the measurement of the electric capacity and the tangent of the dielectric loss angle, it is shown that the physical interpretation of the results obtained by analyzing the C-tgδ diagrams can be complicated due to the simultaneous growth of these parameters, which contradicts the functional dependence between these parameters for the case of electrical insulation application of a parallel scheme for replacing the investigated capacitive object of control with dielectric losses. Taking into account the mentioned difficulties, in order to identify the presence of hidden oscillations in the obtained results, it is proposed to carry out a spectral analysis of numerical series. Using the example of harmonic signals, a method of interval estimation of the frequency of such hidden oscillations has been developed, which allows to reduce the influence of the spread of the spectrum of signals on the accuracy of estimation of their parameters. A spectral analysis of numerical series of the results of measuring the tangent of the dielectric loss angle was carried out and it was shown that the application of the proposed selection of frequencies of auxiliary trigonometric functions by which the investigated signal is decomposed allows to double the resolution of the Fourier transform without the traditional addition of zeros to the investigated numerical sequence and to halve the number of necessary calculations. by refusing to decompose the investigated signal using a complete system of orthogonal trigonometric functions.In the third section, a modification of the correlation method for measuring the phase shift was developed in order to improve the interference resistance of measurements of the tangent of the dielectric loss angle for control objects with a relatively low Q level. The fourth chapter analyzes the peculiarities of measuring the individual parameters of the dielectrics of each layer of insulation in three-core power cables with paper-impregnated insulation. . In the fifth chapter, based on the modified connection schemes of the conductive elements of the construction of the three-wire power cable in a common metal sheath, a method of measuring the electrical capacity and tgδ of each of its insulation layers is developed. In the sixth chapter, a theoretical analysis of the effect of the parasitic induct-ance of the investigated capacitive control object on the results of measuring the electric capacity and the tangent of the dielectric loss angle for the measurement circuit based on a voltage-to-current converter and a phase detector is carried out.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії зі спеціальності 141 – Електротехніка, електроенергетика та електромеханіка (14 – Електрична інженерія).– Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, 2023. Об’єктом дослідження є зовнішнє магнітне поле міських трансформаторних підстанцій. Предметом досліджень є системи активного екранування зовнішнього магнітного поля вбудованих трансформаторних підстанцій. В дисертаційній роботі вирішена науково-практична задача синтезу систем активного екранування зовнішнього магнітного поля вбудованих у житлові будинки міських трансформаторних підстанцій потужністю 100 –1260кВА для зменшення індукції їх магнітного поля до безпечного для населення рівня в прилеглих житлових приміщеннях. Дослідження виконано на основі фундаментальних положень теоретичної електротехніки, методах математичного та фізичного моделювання джерел магнітного поля, аналітичних та чисельних методів аналізу та сучасних інформаційних технологіях. В дисертації отримані наступні наукові результати: 1. Запропонована та експериментально обґрунтована удосконалена мультидипольна математична модель зовнішнього магнітного поля трифазного струмопроводу, яка ґрунтується на двофазній дипольній моделі трифазного електричного кола. Запропонована модель в порівнянні із відомою трифазною мультидипольною моделлю дозволяє без збільшення похибки вдвічі наблизити розрахункову область, та забезпечує розрахунок магнітного поля від вбудованої трансформаторної підстанції для всіх наближених до неї житлових приміщень будинку, які розташовані на відстані від одного метра. 2. Вперше розроблена та експериментально обґрунтована методика синтезу систем активного екранування магнітного поля вбудованих трансформаторних підстанцій потужністю 100–1260кВА. Методика ґрунтується на удосконаленій двофазній мультидипольній математичній моделі магнітного поля струмопроводу, законі Біо-Савара для визначення магнітного поля системи екранування, а також методі оптимізації елементів системи мультироєм частинок з множини Парето-оптимальних рішень з урахуванням бінарних відносин переваги і дозволяє синтезувати системи із теоретичною ефективністю 6–16 одиниць, які зменшують магнітне поле в наближених житлових приміщеннях до рівня санітарних норм. 3. Вперше запропоновано здійснювати синтез систем активного екранування потенційного магнітного поля вбудованих трансформаторних підстанцій із визначенням магнітного поля не у всьому об’ємі житлового приміщення, а на контрольній площині D, яка максимально наближена до підстанції, і розташовується у приміщенні паралельно підлозі (стіни), і це дозволяє істотно зменшити обсяг обчислень при гарантованому зменшенні потенційного магнітного поля у всьому об’ємі приміщення за площиною D. 4. Набули подальшого розвитку методи розрахунку зовнішнього магнітного поля активних конструктивних елементів трансформаторної підстанції. Методи реалізовані на основі удосконаленої мультидипольної моделі магнітного поля струмопроводів, циліндричних просторових гармонік магнітного поля кабелів, та ймовірнісно-статистичного методу прогнозування магнітного поля трансформатора, що дозволило виявити та експериментально обґрунтувати основне джерело магнітного поля підстанції – її низьковольтний струмопровід, вклад якого в загальний рівень магнітного поля на відстані 2 м складає більше 90%, що дозволяє в інженерних розрахунках не враховувати інші джерела магнітного поля. Достовірність теоретичних результатів, отриманих у дисертації, підтверджено експериментальною перевіркою удосконаленої математичної моделі магнітного поля підстанції ТП 100 кВА та синтезованої для неї системи активного екранування на лабораторній установці із повномасштабними фізичними макетами струмопроводу підстанції 100 кВА та синтезованої системи активного екранування, результати якого показали співпадіння отриманих в дисертації теоретичних положень та експерименту із похибкою менше 10%. Результати досліджень використано при виконанні наукових досліджень за наступними плановими темами: 1. «Розвиток наукових засад нормалізації геомагнітного поля в приміщеннях сучасних житлових будинків» (№ ДР 0116U005462), де здобувач була відповідальним виконавцем; 2. «Розвиток методів та засобів нормалізації магнітного поля промислової частоти у приміщеннях житлових будинків, що створюється вбудованими трансформаторними підстанціями та побутовим електрообладнанням» (ДР 0122U001772) де здобувач є виконавцем окремих розділів. Результати дисертаційних досліджень передані до впровадження ТОВ «КиївПромЕлектроПроект».^UDissertation for the degree of Doctor of Philosophy in specialty 141 "Electrical Engineering, Power Engineering and Electromechanics" (14 – Electrical engineering). – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2023. The object of the study is the external magnetic field urban transformer substation. The subject of the study is the active shielding system of external magnetic fields for built-in transformer substations. In the dissertation the scientific and practical task of the synthesis of an active shielding system of external magnetic field for built-in urban transformer substation power 100–1260 kVA in residential buildings is solved, to reduce they magnetic flux density to a level safe for the population in nearby residential premises. The research was performed based on the fundamental principles of the theoretical electrical engineering, on methods of mathematical and physical modeling of magnetic field sources, on analytical and numerical methods of analysis, and modern information technologies. The scientific results obtained in the dissertation: 1. The improved multi-dipole mathematical model of the external magnetic field of the three-phase current conductor is proposed and experimentally proved, which based on a two-phase dipole model of a three-phase electric circuit. The proposed model in comparison with the well-known three-phase multi-dipole model, allowing to double bring closer the calculation zone, without increasing the error, the provides calculation of the magnetic field of the built-in transformer substation for all spaces of the building close to it, which are located at a distance of 1 meter. 2. For the first time the method of synthesis of active magnetic field shielding systems of built-in transformer substations power 100-1260 kVA was developed and experimentally substantiated. It is based on the improved two-phase multi-dipole mathematical model of the magnetic field of the current conductor, on the Biot-Savart law for determining the magnetic field of the shielding system, as well as on the system elements optimization method of the multiswarm of particles from the Pareto set of optimal solutions considering binary preference relations, which allowing made it possible to synthesize systems with a shielding factor of 6–16 units, which reduce the magnetic field in nearby residential premises to the level of sanitary standards. 3. For the first time, it was proposed to carry out the synthesis of systems of active shielding of the potential magnetic field of built-in transformer substations with the determination of the magnetic field not in the entire volume of the residential premise, but on the control plane D, which is as close as possible to the substation, and located in the living room parallel to the floor (wall), allowing you to significantly reduce the amount of the calculations with a guaranteed reduction of the potential magnetic field in the entire volume of the living room along the plane D. 4. The methods of calculating the external magnetic field of active structural elements of a transformer substation was further developed. The methods are implemented on the multi-dipole model of the magnetic field of current conductors, on cylindrical spatial harmonics of the magnetic field of cables, and on the probabilistic-statistical method of predicting the transformer magnetic field, which allowed revealing and experimentally substantiating the low-voltage current conductor as the main source of the substation's magnetic field, whose contribution to the total magnetic field at the distance of 2 m is more than 90%, this allows in engineering calculations to ignore other sources of the magnetic field. The reliability of the theoretical results obtained in the dissertation was confirmed by experimental verification of the improved mathematical model of the magnetic field 100 kVA substations and by constructing the active shielding system on laboratory installation with full-scale physical models of current conductor substations 100 kVA and synthesized active shielding system, the results of which showed the coincidence of the theoretical provisions obtained in the dissertation and the experiment with an error of less than 10%. The research results were used in the following planned topics: 1. «Rozvytok naukovykh zasad normalizatsii heomahnitnoho polia v prymishchenniakh suchasnykh zhytlovykh budynkiv» (№ DR 0116U005462), where the researcher was the responsible executor Researcher; 2. « Rozvytok metodiv ta zasobiv normalizatsii mahnitnoho polia promyslovoi chastoty u prymishchenniakh zhytlovykh budynkiv, shcho stvoriuietsia vbudovanymy transformatornymy pidstantsiiamy ta pobutovym elektroobladnanniam (№ DR 0122U001772), where the researcher is the executor of certain sections. The results of dissertation research are submitted for implementation of TOV «KievPromElectroProject».

Шиман К. А. Новітні засоби утворення художньої форми у віртуальній реальності (на прикладі творів сучасного мистецтва України). – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії за спеціальністю 023 «Образотворче мистецтво, декоративне мистецтво, реставрація» (02 – Культура і мистецтво). – Національна академія образотворчого мистецтва і архітектури, Київ, 2023. Головною метою роботи є поглиблене вивчення засобів та процесу творення художньої форми у віртуальній реальності (VR). Дисертація є першим ґрунтовним дослідженням новітніх засобів утворення художньої форми у віртуальній реальності у контексті мистецьких практик. Інноваційні технології відкривають нові можливості для виразності, дозволяючи митцям відійти від певних обмежень та реалізувати свої ідеї у віртуальній реальності, де художня форма не обмежується параметрами фізичної реальності. Ґрунтовне дослідження сучасного стану розробки теми дисертації виявило, поняття «художня форма» та «віртуальна реальність» набули загального висвітлення, втім не стали предметом комплексного мистецтвознавчого аналізу практичного процесу утворення художньої форми у віртуальній реальності. Тому існує необхідність наукового опрацювання питання використання VR засобів для реалізації творчих задумів. З метою вирішення цієї проблеми було висвітлено історичні передумови та методологічні підстави утворення художньої форми, що дало змогу встановити найбільш поширені її трактування. Важливим став і розгляд взаємодії художнього образу та форми. У роботі розглянуті питання, що стосуються термінологічної бази. Було запропоновано термін «сприймач», який вперше вводиться до наукового обігу.Аналіз мистецьких робіт (Д. Факш та К. Шиман «Ехо» (2019), Tamanoir Immersive Studio «Гетеротопія» (2020), Т. Кабаєва «Neverland» (2022), Р. Чізз «Піксельна калина» (2023) тощо) дозволив на практиці зазначити особливості доповненої (AR), змішаної (MR), віртуальної та розширеної (XR) реальностей. Утворення художньої форми у VR потребує використання спеціальних інструментів. Тому проаналізовано основні засоби, які необхідні для творення художньої форми у віртуальній реальності (апаратний VR сет; програмне забезпечення; апаратне забезпечення ПК; навушники; забезпечення кабелями; одноразові гігієнічні маски тощо). Їх практичне застосування розкрито на прикладі «Ризома» (Д. Факш та К. Шиман (2018)). Окрім того, проаналізовано інші новітні технології, які використовують митці: система айтрекінгу (Г. Фінк «Малюючи очами» (2015), М. Аттард «Блог» (2020)), енцефалограф (В. Ковбаса та С. Ніжинський «Мімоза» (2019)), просторові трекери та датчики зчитування, Arduino (арт-група SVITER (Л. Полянська та М. Роботов) та І. Світличний «Verbatix» (2017)) та інші. У ході дослідження було представлено типологічну модель утворення художньої форми у віртуальній реальності. Зазначено найпоширеніші прийоми, які використовують митці для творення художньої форми у VR. У роботі також приділено увагу особливостям сприйняття мистецьких проявів у віртуальній реальності, якому властиві: інтеракція, імерсія, симуляція, штучність, телеприсутність, повнота занурення, мережевість комунікації. Це дозволило упевнитись, що творчі роботи у VR передбачають підвищення ролі особистого контакту, взаємодії зі сприймачем. Проаналізовані твори митців, дали змогу окреслити основні особливості художньої форми у віртуальній реальності. Відмічено значний вплив розвитку Інтернету та появи NFT (Non-Fungible Tokens) на становлення художньої форми у VR, що суттєво змінило й арт-ринкок. В цілому, сучасне українське мистецтво демонструє процес розвитку художньої свідомості, який пов’язаний із впливом технологій віртуальної реальності, а художня форма у VR стає квінтесенцією всіх своїх попередніх трактувань.Теоретичне значення отриманих результатів дослідження полягає у формуванні цілісного уявлення про еволюцію художньої форми; у розширенні підходів до її вивчення.Практичне значення отриманих результатів дослідження полягає у тому, що вони можуть використовуватися для подальшого аналізу, атрибуції та систематизації творчих робіт, створених у віртуальній реальності; для вивчення сучасного українського мистецтва, його контекстуальності у рамках світової історії мистецтва. Наукові підсумки можуть стати базою для практичної роботи митців, мистецтвознавців (для художньо-стилістичного аналізу творів), використовуватися для навчання фахівців у галузі теорії та історії мистецтва; у підготовці семінарів, лекцій, курсів; проведенні навчально-дослідних лабораторних робіт; у розробці культурно-просвітницьких програм; у навчально-виховній роботі; у розробці та проведенні мистецько-дослідних і художніх виставок, проектів.Ключові слова: художня форма, віртуальна реальність, сучасне мистецтво, технології, діджиталізація, інтерактивність, синтез, мистецтво, синтез мистецтв, практична складова, видовищні форми, театралізація, ландшафт, аудіовізуальний контрапункт, арт-ринок.^UShyman K.A. New tools for creating artistic form in virtual reality (on the example of contemporary artworks of Ukraine). – Qualifying scientific work on the rights of the manuscript.Thesis submitted for the degree of Doctor of Philosophy, specialty 023 «Fine Arts, Decorative Arts, Restoration». – National Academy of Visual Arts and Architecture, Kyiv, 2023.The main goal of the research is a deep study of the means and artistic form-creating process in virtual reality (VR). The dissertation is the first thorough study of the latest tools of artistic form-creating process in virtual reality in the context of artistic practices.Innovative technologies open new opportunities for expression, allows artists to realize their ideas in virtual reality, where the artistic form is not limited by the parameters of physical reality.A comprehensive study of the current state of the research theme revealed that the terms "artistic form" and "virtual reality" have gained general coverage, but have not become the subject of complex analysis of the practical process of artistic form creation in virtual reality. Therefore, there is a need to scientifically study the issue of using VR tools in the implementation of creative ideas.To solve this problem, the historical prerequisites and methodological foundations of an artistic form were highlighted, which made it possible to notice the most common interpretations of it. The interaction consideration of artistic image and form has also become important during the research.Issues are related to the terminological base of art in VR. The term "spryimach (receiver)" was proposed and introduced into scientific circulation for the first time.The analysis of artworks (Diana Faksh and Kateryna Shyman "Echo" (2019), Tamanoir Immersive Studio "Heterotopia" (2020), Taya Kabaeva "Neverland" (2022), Roman Chizz "Pixelna Kalyna" (2023), etc.) helped to discern the features of augmented (AR), mixed (MR), virtual and extended (XR) realities in practice. An artistic form creation in VR requires the use of special tools. Therefore, it was analyzed the main instruments necessary for this process (VR hardware set; software; PC hardware; headphones; cables management; disposable hygienic masks). Their practical application is revealed in the example of the “Rhizoma” art project by D. Faksh and K. Shyman (2018). It also explored other latest technologies used by artists: eye-tracking (Graham Fink "Drawing with My Eyes" (2015), Matthew Attard "Blog" (2020)), an encephalograph (Volodymyr Kovbasa and Sergyi Nizhynskyi "Mimosa" (2019)), spatial trackers and sensors, Arduino (SVITER art group (Valeriya Polyanska and Max Robotov) and Ivan Svitlychnyi "Verbatix" (2017)) and others.In the course of the study, a typological model of an artistic form creation in virtual reality was presented. It was also revealed the most common techniques used by artists.The accent was also made on the peculiarities of the perception of artistic manifestations in virtual reality, which is characterized by: interaction, immersion, simulation, artificiality, telepresence, full dive, network communication. It helps to define that artworks in VR involve increasing personal contact and interaction with the perceiver.The analyzed artistic practices and skills outline the main trends in the development of the art form in virtual reality. A significant influence of Internet development and the inception of NFT (Non-Fungible Tokens) on artistic form creation in VR was noted, which significantly changed art markets.Overall, contemporary Ukrainian art demonstrates the process of development of artistic consciousness, which is associated with the influence of virtual reality technologies. An artistic form in VR becomes the quintessence of all its previous interpretations. The theoretical significance of the achieved results is in forming a holistic view of the evolution of an artistic form; in the expansion of approaches to its study.The practical significance of the achieved results is in that they can be used for further analysis, attribution and systematization of artworks created in virtual reality; for the study of contemporary Ukrainian art, it’s contextually within the world history of art. It also can become the basis for the practical work of artists, art historians (for artistic and stylistic analysis of artworks), can be used for training specialists in the field of art theory and history; in the preparation of seminars, lectures, courses; conducting educational and research laboratory work; in the development of cultural and educational programs; educational and training activities; in the creation and managing art exhibitions, projects.Keywords: artistic form, virtual reality, contemporary art, technologies, digitization, interactivity, synthesis, art, synthesis of arts, practical component, spectacular forms, theatricalization, landscape, audiovisual counterpoint, art market.