Современный этап развития мощных радиоэлектронных и электротехнических систем с мощностью более 1 МВт предъявляет повышенные требования к их энергооснащенности, бесперебойности и надежности энергообеспечения в различных эксплуатационных режимах. Полевое моделирование такого класса систем базируется на современных методах численной реализации краевых задач для уравнений Гельмгольца и Максвелла как в односвязных, так и в многосвязных областях. Это предъявляет повышенные требования к ресурсам, быстродействию средств вычислительной техники и к вычислительной эффективности программного обеспечения, определяя актуальность разработки нового или развитие используемого математического аппарата, в том числе комбинаций аналитических и приближенных численных методов. Цель работы - разработка новых методов численной реализации полевых моделей электрофизических процессов переменного тока высокой частоты на основе частотных формулировок уравнений Гельмгольца, адаптированных к использованию пакетов программ со свободной лицензией. Разработан новый метод частотной адаптации, обеспечивающий редукцию систем уравнений Гельмгольца в формулировках векторного магнитного потенциала к рекуррентным модифицированным уравнениям Максвелла в аналогиях формулировок постоянного тока, высокую точность и эффективность полевого моделирования. Предложена обобщенная пространственная математическая модель взаимосвязанных электромагнитных процессов преобразования энергии переменного тока в токопроводах мощных радиоэлектронных и электротехнических систем, которая учитывает эксплуатационные режимы, нелинейные зависимости электрофизических свойств электротехнических материалов, эффекты вытеснения и внешние поверхностные эффекты, само и взаимоиндукцию. Разработан новый метод частотной адаптации, основанный на редукции систем уравнений Гельмгольца в формулировках векторного магнитного потенциала в частотной области к рекуррентным модифицированным уравнениям Максвелла в аналогиях постоянного тока, обеспечивающий высокую точность и вычислительную эффективность. При численной реализации методов частотной адаптации и конечных элементов число степеней свободы уменьшается в два раза, что обусловлено поэтапным решением рекуррентных модифицированных уравнений Максвелла в аналогиях формулировок постоянного тока для действительных и мнимых составляющих электрических и векторных магнитных потенциалов. Выводы: разработанный новый метод частотной адаптации существенно расширяет возможности конструкторской подготовки производства мощных радиоэлектронных и электротехнических систем систем, позволяет использовать пакеты программ со свободной лицензией, снижает требования к вычислительным ресурсам, сокращает временные затраты и обеспечивает высокую точность моделирования электромагнитных полей.

Описана система поддержки принятия решений на начальной стадии проектирования многозвенных силовых механических трансмиссий различного назначения. Рекомендации по выбору рациональных проектных решений выработаны на базе комплекса специально разработанных математических моделей и методов, которые обеспечивают минимизацию общей массы элементов трансмиссии с учетом основных эксплуатационных, функциональных, прочностных и конструктивных факторов. Использованы две группы моделей, которые отражают различные способы оценки вероятности невыхода трансмиссии из строя.

Выведен ряд уравнений процесса уплотнения для заключительной стадии горячего прессования и спекания, проанализированы все физические параметры, результаты анализа согласованы с частью эмпирических формул. Объектом исследования являются композиты для алмазного инструмента. Исследовано соотношение между теплоемкостью при постоянном давлении и условиями горячего прессования и спекания. При совместном рассмотрении ряда уравнений процесса уплотнения осуществлен дифференциальный термический анализ методом дифференциальной сканирующей калориметрии теплоемкости при постоянном давлении порошка чистого кобальта, композиционного порошка, содержащего 663Cu и 35 % порошка на основе железа, проанализировано соотношение между теплоемкостью, уплотнением композита и изменением модифицированной теплоемкости матричного композита из порошка на основе 35 % железа, полученного при добавлении редкоземельных элементов таким образом, чтобы теплоемкость композита была максимально близкой к теплоемкости чистого кобальта. Такой модифицированный порошок используют при горячем прессовании композита, что способствует, наряду с применением ряда динамических уравнений для уплотнения, радикальному улучшению стабильности эксплуатационных характеристик (прочности на изгиб, твердости, ударной вязкости, пористости) композитов, изготовленных методом порошковой металлургии.

Рассмотрены схемные решения комбинированного электрогидравлического привода, его режимы работы, используемые во многих областях техники. Цель работы - проведение математических расчетов обобщенных гидравлических систем, чтобы обеспечить высокое качество проектных работ, в значительном сокращении в разработке и испытании гидравлических систем, что позволит снизить затраты на их разработку и тестирование. Использован графо-аналитический подход к исследованию функционирования многоэлементных объектов. Подход применен для оценки энергетической эффективности схемных решений гидравлического привода на основе эксергетической метода. Исследовано влияние эксплуатационных факторов на потери давления в гидросистеме привода. В результате проведенного исследования сравнения двух схемных решений привода выяснено, какие элементы системы увеличивают энергозатраты.

С помощью методов дифракционного рентгеновского анализа и сканирующей электронной микроскопии исследованы нанокристаллы, полученные из природного черного фосфора. Определены подвижность электронов (244 cm<^>2/Vs) и коэффициент переключения тока (~10<^>3). Результаты показывают, что наноматериалы на основе черного фосфора могут найти применение в оптоэлектронных устройствах как альтернативный материал существующим.

Запропоновано емпіричні рівняння для опису кривих утоми (до <$E 10 sup 12> цикл) сталей, що використовуються для обладнання та трубопроводів АЕС. Параметри представлених рівнянь дозволяють враховувати вплив асиметрії циклу, корозійної та механічної взаємодії між охолодником і металом трубопроводу, а також зниження пластичності металу в процесі експлуатації.

Исследовано распространение усталостных трещин в тонких дисках турбины из суперсплава ЭИ-689ВД первой, второй и третьей ступеней двигателя вертолета ТВ3-117ВК, эксплуатируемых в течение 200 - 1800 ч. Для изучения источников быстрого инициирования трещин и оценки длительности стадии распространения выполнены металлографический и фрактографический анализы. Установлена кинетика усталостного растрескивания дисков. На поверхности разрушения обнаружены блоки усталостных бороздок, каждый из которых характеризует рост усталостных трещин в течение одного полета вертолета при различных режимах эксплуатации. Количество усталостных бороздок в каждом блоке варьировалось от 4 до 20, что значительно выше проектного уровня. Результаты фрактографических исследований использованы для оценки кинетики роста усталостных трещин в дисках различных ступеней по данным для различных условий эксплуатации.

Приведены результаты исследования по определению и оптимизации параметров электрогидравлической установки, разработанной для исследования возможности использования электрогидравлического эффекта (ЭГЭ) при первичной переработке сельскохозяйственной продукции (СХП). В отличие от других технологий обработки, предлагаемая технология с использованием ЭГЭ является простой с точки зрения конструкции, имеет низкую стоимость, надежной, простой в использовании и может быть широко применена в различных отраслях сельского хозяйства, в том числе в первичной переработке СХП, а также для стерилизации жидкостей. Проблема использования ЭГЭ состоит в определении размеров системных параметров для получения импульсов высокого напряжения, по сравнению с размерами камеры с электродами, в которой проводится обработка жидкости. Для расчета и разработки установки, необходимые параметры получены и подтверждены путем проведения эксплуатационных испытаний. Расчет и испытания, проведенные в лабораторных условиях, дали возможность определить и оптимизировать конструктивные и технологические параметры: уровни напряжения, расстояние между электродами, объем обрабатываемой жидкости, число импульсов для обработки и энергия импульсного разряда. Значения расчетных параметров позволили разработать и ввести в эксплуатацию установку, что позволит в ближайшем будущем получить новые результаты по эффективности использования ЭГЭ в обработке СХП в условиях Республики Молдова.

Внутренние элементы реакторов подвергаются воздействию трех основных эксплуатационных факторов нейтронного и гамма-излучений; статических и динамических механических напряжений и химических веществ, используемых для охлаждения реактора. Исследовано влияние этих факторов на расчетную долговечность внутренних элементов реакторов ВВЭР 440 с целью продления срока их эксплуатации.

Получение данных по разрушению высококачественных деталей с большой долговечностью в нормальных условиях эксплуатации является весьма трудоемким процессом, поэтому возникает необходимость использования ускоренных испытаний. Рассмотрены частично ускоренные ресурсные испытания при постоянных нагрузках и цензурировании по времени типа I для распределения Вейбулла. Планирование таких испытаний проводится таким образом, чтобы минимизировать обобщенную асимптотическую дисперсию оценочных функций максимальной вероятности параметров модели. План эксперимента позволяет определить, какую именно часть ресурсных испытаний объектов следует проводить при нормальных эксплуатационных условиях. Эффективность данного подхода проиллюстрирована на некоторых примерах численных расчетов.

Предложенная модель частично ускоренных ресурсных испытаний применена к данным, цензурированным по типу I для обратного распределения Вейбулла. Оценка максимальной вероятности параметров распределения и коэффициента ускорения выполнена в точечном и интервальном видах. Осуществлено планирование ускоренных ресурсных испытаний с оптимизацией доли испытаний, которые необходимо проводить при нормальных эксплуатационных условиях. Численное моделирование тестовой задачи подтвердило точность аналитических расчетов.

Предложен эффективный энергетический подход к оценке остаточного эксплуатационного ресурса нефтепровода с трещиной на внутренней поверхности трубы, подвергаемой двухчастотному биаксиальному нагружению растяжением - сжатием. Двухчастотный режим изменения давления в трубопроводе обусловлен турбулентностью потока нефти (высокочастотная составляющая), открыванием и закрыванием задвижек, а также отключением нефтенасосов (низкочастотная составляющая).

Обнаружена общая характеристика нанопористых углеродов, полученных из различных видов природного сырья, - фрактальная геометрия, изменение которой существенно отражается на процессе. Установлена взаимосвязь между параметрами фрактальности и влиянием ультразвукового облучения на электронное строение и структуру ДЭС, определены условия для улучшения эксплуатационных характеристик суперконденсаторов.

Разработаны процедуры стратегического управления грузовыми комплексами (ГК) с учетом наиболее значимых факторов и их стохастической природы, которая позволит выполнить усовершенствование технического оснащения транспортных грузовых комплексов (ТГК). Решение задачи стратегического управления базируется на решении комплекса вопросов по определению оптимального количества маневровых локомотивов, оптимальной перерабатывающей способности погрузочно-разгрузочных фронтов и рациональной вместимости складских помещений. Задачи решаются на базе предложенного критерия оптимальности - удельной прибыли комплекса на единицу стоимости основных фондов ГК. Перечисленные задачи решаются с помощью имитационного моделирования работы ТГК. Использование разработанной процедуры позволяет выполнить усовершенствование технического оснащения грузовых станций и комплексов. Впервые разработана процедура стратегического управления развитием, которая позволяет учесть вероятностную природу спроса на услуги ТГК и технологических процессов обслуживания клиентуры на станциях комплекса. Использование в качестве основного инструмента имитационных моделей функционирования ГК позволяет выполнить оценку эффективности капитальных вложений, уровня эксплуатационных расходов, а также качества удовлетворения потребностей потенциальных клиентов в перевозках еще на стадии проектирования ТГК.

Проанализировано влияние промышленных покрытий из упрочненного хрома, износостойкого хрома и упрочненного никеля, полученных методом горячего цинкования, на предел выносливости деталей. Предпринята попытка более точно проанализировать усталость деталей посредством моделирования границы раздела между основным металлом и покрытием, используя при этом упругие элементы. Проведено сравнение кривых усталости, полученных представленным методом конечноэлементного моделирования (включая три различные фазы) и известными методами конечноэлементного моделирования, в которых для моделирования промежуточной фазы использовали элемент оболочки, с кривыми усталости, построенными по данным экспериментальных исследований. Результаты показали, что данная модель является усовершенствованной по сравнению с другими моделями и позволяет получить более надежные результаты. С учетом условий окружающей среды и эксплуатационных условий в качестве наиболее приемлемого покрытия представлено тонкое цинковое покрытие. При значительном увеличении толщины покрытия наилучшим вариантом является упрочненное хромовое покрытие. Увеличение толщины оцинкованных и упрочненных хромовых покрытий на 6 мкм приводит к уменьшению значения предела выносливости на 14,96 и 4,37 % соответственно.

Освещены вопросы состояния и перспективы развития работ в области создания эффективных сверхтвердых материалов и твердых сплавов, бурового, камнеобрабатывающего и металлообрабатывающего инструментов, оптимизации условий их применения. Рассмотрены проблемные вопросы современной практики бурения, камне- и металлообработки. Проведен сравнительный анализ термопрочности алмазных шлифпорошков. Описаны особенности синтеза алмазов для породоразрушающего инструмента, технология изготовления твердосплавного инструмента для перфораторного бурения, методика измерения температуры нагрева бурового инструмента, методика оценки эксплуатационных показателей скважинных режущих инструментов на основе композиционных сплавов. Раскрыта взаимозависимость прочностных и оптических свойств буровых алмазов. Освещена технология безвзрывного разрушения горных пород. Приведены результаты исследования коэффициента сопротивления резанию при алмазном бурении. Особое внимание уделено вопросу проектирования процессов бурения скважин на больших глубинах.

Висвітлено історію розвитку інформаційних комп'ютерних систем авторанспорту. Наведено характеристику автотранспортних засобів (АТЗ) як кібернетичних систем, розглянуто методи оптимізації керування ними. Розкрито основні принципи побудови та функціонування сучасних інформаційних комп'ютерних систем, які використовуються у бортовому обладнанні автотранспортних засобів. Запропоновано варіанти реалізації автоматичного електронного керування механічними вузлами, системами й агрегатами, дія яких спрямована на покращення експлуатаційних властивостей автомобіля. Наведено відомості про системи керування двигунами, трансмісією, підвіскою, гальмами, мікрокліматом у салоні, визначення місцезнаходження автомобілів, навігаційне устаткування, а також про рульове керування, інформаційні контрольно-діагностичні, охоронні системи. Описано вхідні перетворювачі (датчики) та виконавчі механізми електронних систем АТЗ.

Освещена история развития информационных компьютерных систем автотранспорта. Дана характеристика автотранспортных средств (АТС) как кибернетических систем, рассмотрены методы оптимизации управления ими. Раскрыты основные принципы построения и функционирования современных информационных компьютерных систем, используемых в бортовом оборудовании АТС. Предложены варианты реализации автоматического электронного управления механическими узлами, системами и агрегатами, действие которых направлено на улучшение эксплуатационных свойств автомобиля. Даны сведения о системах управления двигателями, трансмиссией, подвеской, тормозами, микроклиматом в салоне, определения местонахождения автомобилей, навигационном оборудовании, а также о рулевом управлении, информационных контрольно-диагностических, охранных системах. Описаны входящие преобразователи (датчики) и исполнительные механизмы электронных систем АТС.

Рассмотрены основы автогенераторных методов и приборов для неразрушающего контроля качества шин и резинотехнических изделий. Проанализировано влияние рецептурно-технологических и эксплуатационных факторов на электропроводимость эластомерных материалов. Освещены особенности применения автогенераторных методов и приборов для контроля физико-механических показателей эластомерных материалов и изделий.

Изложены вопросы увеличения надежности и срока службы слаботочных электрических контактов, замены серебряных покрытий на сплав никель - бор в коммутирующих изделиях. Предложена методика экспресс-оценки эксплуатационных свойств моторного масла. Освещены особенности применения метода усталостной прочности для оценки качественных показателей гальванопокрытий. Проведен регрессионный анализ процесса никелирования в низкоконцентрированном хлоридном электролите, Обоснован выбор алгоритмов управления сепарационных процессов в зависимости от погрешности разделения. Осуществлено математическое моделирование аппарата воздушного охлаждения газа компрессорной станции, моделирование нелинейной автоколебательной цепи в среде пакета MATHCAD. Охарактеризовано устройство бесконтактного измерения температуры природного барабана ленточного конвейера.

Приведены оценки нагруженности полуосей ведущих мостов тракторов типа Т-150 по результатам экспериментальных и расчётных исследований, вибрационного состояния трактора ХТЗ-120, результаты эксплуатационных испытаний трактора ХТЗ-5020 на пропашных работах. Проанализированы основные параметры гидрообъемно-механической трансмиссии колесного трактора-аналога ХТЗ-17121. Рассмотрен вопрос о построении динамической характеристики колесного тракторного поезда. Определены силы тяги гусениц трактора на пахотных работах, рациональные параметры ходовых систем гусеничных тракторов. Освещено взаимодействие траков гусеничной цепи с деформируемой опасной поверхностью. Описана физическая модель высокотемпературного изнашивания фрикционных материалов автомобилей и тракторов. Изучены особенности применения систем автоматического управления в колесных тракторах.