Photovoltaic generation system - energy system, designed to convert useful solar energy through photovoltaic systems. It can consist of several components, including a solar array, DC/DC and DC/AC semiconductor converter, battery, filter... more
Photovoltaic generation system - energy system, designed to convert useful solar energy through photovoltaic systems. It can consist of several components, including a solar array, DC/DC and DC/AC semiconductor converter, battery, filter or transformer, control system (CS). Depending on the application, photovoltaic systems can be operated as part of a self-contained power plant or operate on a network. Thus, it is possible to distinguish several basic configurations of photovoltaic generation systems. The standalone generation system is the most common configuration of photovoltaic generation systems, which contains rechargeable batteries (AB). This system is completely independent of the centralized power supply networks and is suitable for comfortable energy supply to consumers. The use of AB makes it possible to increase the reliability of the photovoltaic system and to extend the possibilities of using e.g. battery power is used during insufficient light or when the load exceeds the generation of solar cells. The scope of such configurations are lighting systems of residential and non-residential objects, power supply of houses and buildings, security systems and emergency power supply, power supply of remote residential and non-residential objects, Power supply to spacecraft, etc. Autonomous generation systems typically contain two transducers. The DC/DC converter acts as a battery charge controller. The control system for such a transducer may include the function of tracking the maximum power point for the maximum use of solar energy. The excess energy will be stored in AB. The DC/AC converter converts the DC current energy into the AC energy of the required frequency and voltage. The advantage of such a system is the possibility of using solar energy, both during the day and at night, due to the power of AB and the possibility of using the system at remote sites where there is no grid power supply. The disadvantage of such a system is the loss of double conversion of solar energy and the high cost of batteries. Artificial Neural Network (ANN) provides an alternative way to solve complex problems. A neural network, with the right structure, can compute the values of any continuous function with some predetermined accuracy. The neural network requires no knowledge of the internal parameters of the solar module, learns quickly, has the ability to optimize and approximate. Therefore, the use of INS to track the maximum power point is relevant and of practical and scientific importance.
Keywords: multi-port DC converter, artificial neural network (ANN), rechargeable batteries (AB), pulse width modulation (PWM), solar panels (SP), MOSFET power keys
Імітаційне моделювання багатопортового DC-DC перетворювача в MPPT-контролерах сонячних батарей під керуванням нейронної мережі. Фотоелектрична система генерування – енергетична система, призначена для перетворення корисної сонячної енергії за допомогою фотоелектричних систем. Вона може складатися з декількох компонентів, включаючи масив сонячних батарей, DC/DC і DC/AC напівпровідникового перетворювача, акумуляторної батареї, фільтра або трансформатора, системи керування (CS). Залежно від сфери застосування фотоелектричні системи можуть експлуатуватися у складі автономної енергетичної установки, або працювати на мережу. Таким чином, можна виділити декілька основних конфігурацій фотоелектричних систем генерування. Автономна система генерування – найбільш поширена конфігурація фотоелектричних систем генерування, що містить акумуляторні батареї (AB). Ця система повністю незалежна від мереж централізованого електропостачання та підходить для комфортного енергозабезпечення споживачів. Використання AB дозволяє підвищити надійність фотоелектричної системи та розширити можливості застосування. Енергія від акумуляторів використовується під час недостатнього освітлення або коли навантаження перевищує генерацію сонячних батарей. Областю застосування таких конфігурацій є системи освітлення житлових та нежитлових об'єктів, енергозабезпечення будинків та будівель, системи безпеки та аварійне енергопостачання, енергопостачання віддалених житлових та нежитлових об'єктів, енергопостачання космічних апаратів тощо. Автономні системи генерування, як правило, містять два перетворювачі. DC/DC перетворювач виконує роль контролера заряду акумуляторних батарей. Система управління такого перетворювача може включати функцію відстеження точки максимальної потужності для максимального використання сонячної енергії. При цьому надлишки енергії запасатимуться в AB. За допомогою DC/AC перетворювача енергія постійного струму перетворюється на енергію змінного струму необхідної частоти та напруги. Перевагою такої системи є можливість використання сонячної енергії як вдень, так і в нічний час за рахунок енергії AB та можливість використання системи на віддалених об'єктах, де повністю відсутнє мережеве енергопостачання. Недоліком такої системи є втрати на подвійне перетворення сонячної енергії та висока вартість акумуляторних батарей. Штучна нейронна мережа (ANN) надає альтернативний спосіб вирішення складних завдань. Нейронна мережа при правильному виборі структури може обчислювати значення будь-якої безперервної функції з певною заданою точністю. Нейронна мережа не вимагає знання внутрішніх параметрів сонячного модуля, швидко навчається, має здатність до оптимізації та апроксимації. Отже, використання ШНС для відстеження точки максимальної потужності є актуальним завданням та має практичну та наукову значущість.
Ключові слова: багатопортовий DC-DC перетворювач, штучна нейронна мережа (ANN), акумуляторні батареї (AB), широтно-імпульсна модуляція (PWM), сонячні батареї (SP), силові ключі MOSFET
Keywords: multi-port DC converter, artificial neural network (ANN), rechargeable batteries (AB), pulse width modulation (PWM), solar panels (SP), MOSFET power keys
Імітаційне моделювання багатопортового DC-DC перетворювача в MPPT-контролерах сонячних батарей під керуванням нейронної мережі. Фотоелектрична система генерування – енергетична система, призначена для перетворення корисної сонячної енергії за допомогою фотоелектричних систем. Вона може складатися з декількох компонентів, включаючи масив сонячних батарей, DC/DC і DC/AC напівпровідникового перетворювача, акумуляторної батареї, фільтра або трансформатора, системи керування (CS). Залежно від сфери застосування фотоелектричні системи можуть експлуатуватися у складі автономної енергетичної установки, або працювати на мережу. Таким чином, можна виділити декілька основних конфігурацій фотоелектричних систем генерування. Автономна система генерування – найбільш поширена конфігурація фотоелектричних систем генерування, що містить акумуляторні батареї (AB). Ця система повністю незалежна від мереж централізованого електропостачання та підходить для комфортного енергозабезпечення споживачів. Використання AB дозволяє підвищити надійність фотоелектричної системи та розширити можливості застосування. Енергія від акумуляторів використовується під час недостатнього освітлення або коли навантаження перевищує генерацію сонячних батарей. Областю застосування таких конфігурацій є системи освітлення житлових та нежитлових об'єктів, енергозабезпечення будинків та будівель, системи безпеки та аварійне енергопостачання, енергопостачання віддалених житлових та нежитлових об'єктів, енергопостачання космічних апаратів тощо. Автономні системи генерування, як правило, містять два перетворювачі. DC/DC перетворювач виконує роль контролера заряду акумуляторних батарей. Система управління такого перетворювача може включати функцію відстеження точки максимальної потужності для максимального використання сонячної енергії. При цьому надлишки енергії запасатимуться в AB. За допомогою DC/AC перетворювача енергія постійного струму перетворюється на енергію змінного струму необхідної частоти та напруги. Перевагою такої системи є можливість використання сонячної енергії як вдень, так і в нічний час за рахунок енергії AB та можливість використання системи на віддалених об'єктах, де повністю відсутнє мережеве енергопостачання. Недоліком такої системи є втрати на подвійне перетворення сонячної енергії та висока вартість акумуляторних батарей. Штучна нейронна мережа (ANN) надає альтернативний спосіб вирішення складних завдань. Нейронна мережа при правильному виборі структури може обчислювати значення будь-якої безперервної функції з певною заданою точністю. Нейронна мережа не вимагає знання внутрішніх параметрів сонячного модуля, швидко навчається, має здатність до оптимізації та апроксимації. Отже, використання ШНС для відстеження точки максимальної потужності є актуальним завданням та має практичну та наукову значущість.
Ключові слова: багатопортовий DC-DC перетворювач, штучна нейронна мережа (ANN), акумуляторні батареї (AB), широтно-імпульсна модуляція (PWM), сонячні батареї (SP), силові ключі MOSFET
Developing a cost management system for a complex technical system (CTS) at the stages of its life cycle is a modern trend aimed at creating sustainable cooperation ties based on requirements, including those of manufacturers and... more
Developing a cost management system for a complex technical system (CTS) at the stages of its life cycle is a modern trend aimed at creating sustainable cooperation ties based on requirements, including those of manufacturers and consumers. The article explores the concept of a complex technical system. The principles and properties of a complex technical system were described. A model of a procedure for checking the operability of a complex technical system with an arbitrary distribution of the time of independent manifestation of a failure was proposed for the example of compressor station equipment. Models of operation of complex technical systems based on information about their state were considered. It was also shown how to optimize maintenance decisions for these systems in terms of the minimum average unit cost and how reliable this ensures. Additionally, proof of the existence of an optimal verification strategy was given. An algorithm for determining the moments of verification was developed to ensure the minimum cost. The methods of collecting, processing, and effectively using information for making decisions about the technical condition of complex products and the possibility of further exploitation were improved based on selecting informative diagnostic features and constructing models that comprehensively consider the maximum and current level of their parameters. This allowed for the quality of the final products to be ensured. The practical use of the proposed methods of diagnosis and forecasting made it possible to increase the actual CTS resource by 1.5-2.0 times. This also increased the productivity of the technological process by 1.6 times due to the reduction of the number of stops for maintenance for replacement, adjustments, and sub-adjustments. As a result, the value of the lack of basic production was reduced from 1.2 % to 0.8 %, and the cost of manufacturing products was decreased by 1.2-2.0 times.
The article discusses methods for improving the safety of complex integrated production systems in the process of design, manufacture, operation, and maintenance. The probabilistic safety characteristics are investigated by considering... more
The article discusses methods for improving the safety of complex integrated production systems in the process of design, manufacture, operation, and maintenance. The probabilistic safety characteristics are investigated by considering their periodic monitoring, redundancy of the operating time, and the introduction of parallel functioning channels. The paper considers some typical models of recoverable multichannel systems. The questions of choosing the system's optirrfal parameters and operating modes are considered.
Key words: Safety, manufacturing process, Industry 4.0, diagnostics and prognostics, designmanufacturing-maintenance integration
Key words: Safety, manufacturing process, Industry 4.0, diagnostics and prognostics, designmanufacturing-maintenance integration
Composites with different combinations of volumetric reinforcement coefficients in the direction of fiber laying, as well as with different elastic properties of fibers, but with similar structural reinforcement patterns and with the same... more
Composites with different combinations of volumetric reinforcement coefficients in the direction of fiber laying, as well as with different elastic properties of fibers, but with similar structural reinforcement patterns and with the same principle of distribution of reinforcement along the reinforcement directions, are considered. This allows us to assess the influence of structural parameters most fully, reinforcement_ content and its properties on the elastic characteristics of composites reinforced with a three-strand system. The agreement between the calculated and experimental values of the elastic constants at an angle to the reinforcement directions is quite satisfactory. The experimental values of the characteristics turned out to be slightly higher than the calculated ones. This excess (up to I 0%) is especially clearly observed in the angle range of 15-30° and 60-75. The spread of characteristics is insignificant, the coefficient of variation of their values does not exceed 7%.
Key words: Fiber orientation, Composite, Structural analysis, Tensile property, Poisson's ratio, Ultimate tensile strain, Polymer matrix, Mechanical performance
Key words: Fiber orientation, Composite, Structural analysis, Tensile property, Poisson's ratio, Ultimate tensile strain, Polymer matrix, Mechanical performance
The emergence and subsequent popularization of lean manufacturing have become one of the most significant for improving the efficiency and productivity of operations. The use of lean manufacturing tools and methods leads to the... more
The emergence and subsequent popularization of lean manufacturing have become one of the most significant for improving the efficiency and productivity of operations. The use of lean manufacturing tools and methods leads to the elimination of waste in the organization. Traditional information systems that allow organizations to share information about resources while managing process performance and traceability have a number of disadvantages such as security, interoperability, and transparency. Currently, distributed ledger technology (blockchain) is widely used for this purpose. This article presents a study of decentralized management of the implementation of a distributed ledger infrastructure, which is selected based on the characteristics of the production system. This study proposes a framework that analyzes lean production methods using simulation and data envelopment analysis (DEA) to accommodate the underlying multi-objective decision-making problem. The current study examines the impact of the simultaneous application of RCA technology, lean manufacturing methods, and distributed ledger technology on the total time, costs, and time of production processes.
У даній роботі розглянуте застосування методу неруйнівної сегментації тіла людини для визначення геометрично-масових показників тіла, таких як: біомеханічні довжини сегментів тіла людини та визначення мас і положення центрів мас сегментів... more
У даній роботі розглянуте застосування методу неруйнівної сегментації тіла людини для визначення геометрично-масових показників тіла, таких як: біомеханічні довжини сегментів тіла людини та визначення мас і положення центрів мас сегментів тіла людини для подальших біомеханічних розрахунків. Даний метод можна вважати ефективним, оскільки похибка під час порівняння статистичних і розрахункових даних не перевищує 13%.
Ключові слова: довжина сегмента, маса сегмента, метод сегментації, тіло людини, центри мас.
Ключові слова: довжина сегмента, маса сегмента, метод сегментації, тіло людини, центри мас.
Для розроблення національних вимог до лікувальних та реабілітаційних басейнів, включаючи щодо інженерних рішень для їх спорудження, вивчено міжнародні вимоги. Досліджено дефеніції гідротерапевтичного, лікувального, реабілітаційного... more
Для розроблення національних вимог до лікувальних та реабілітаційних басейнів, включаючи щодо інженерних рішень для їх спорудження, вивчено міжнародні вимоги. Досліджено дефеніції гідротерапевтичного, лікувального, реабілітаційного басейнів та особливості їх облаштування. Показано загальні та відмінні вимоги до них з урахуванням функціонального використання. При спорудженні лікувальних і реабілітаційних басейнів для забезпечення якості терапевтичних послуг важливим є збалансувати терапевтичні переваги цих басейнів із гострою увагою до їх безпечності та забезпечити створення інклюзивного простору.
Ключові слова: лікувальний басейн, реабілітаційний басейн, реабілітація, гідротерапія, бальнеотерапія.
Ключові слова: лікувальний басейн, реабілітаційний басейн, реабілітація, гідротерапія, бальнеотерапія.
Висока координація м’язів і нейронів проявляється у специфічних режимах макроскопічного руху, що описується одним керуючим параметром. Саме з наявністю одного-єдиного керуючого параметра пов’язана дуже мала кількість інформації − мале в... more
Висока координація м’язів і нейронів проявляється у специфічних режимах макроскопічного руху, що описується одним керуючим параметром. Саме з наявністю одного-єдиного керуючого параметра пов’язана дуже мала кількість інформації − мале в порівнянні з інформацією, необхідною для опису окремо стану всіх нейронів та м’язів. Було показано, що принцип максимуму інформаційної ентропії дає змогу знаходити адекватний параметр порядку та навіть відповідне рівняння. Можна сподіватися, що складніші патерни поведінки можуть бути описані за допомогою невеликого числа параметрів порядку.
Ключові слова: самоорганізація, реабілітація, мимовільні осциляторні рухи, флуктуації, керуючий параметр
Ключові слова: самоорганізація, реабілітація, мимовільні осциляторні рухи, флуктуації, керуючий параметр
Currently, the use of additive technologies for the production of bone substitutes determines the effectiveness of the latest methods of treatment and prosthetics in traumatic surgery, oncology, crania-maxillofacial surgery, dentistry,... more
Currently, the use of additive technologies for the production of bone substitutes determines the effectiveness of the latest methods of treatment and prosthetics in traumatic surgery, oncology, crania-maxillofacial surgery, dentistry, etc. The introduction of additive technologies is the result of the integration of medical visualization, in particular, based on the technologies of computer imaging, and engineering CAD/CAM/CAE systems. In connection with the increase in the number and severity of various types of bone tissue injuries received as a result of wounds during military operations in Ukraine, an important issue in orthopaedics and traumatology is making informed decisions about the possibility of restoring the integrity and functions of bone tissue when using different types of composition, the strength of biopolymer composites. The scientific aim of research is the development of principles and methods for making scientifically based decisions in the design and additive manufacturing of bone substitutes based on biopolymer composites with functional properties depending on the nature of the localization of the cavity bone defect and its size. The new knowledge will become the necessary basis for making optimal decisions in practice for the introduction of the latest methods of treatment and prosthetics in trauma surgery, oncology, crania-maxillofacial surgery, dentistry, taking into account the risks of biocompatibility of biopolymer composites. The results of the research will be used to design bone substitutes with controlled composition, structure, porosity, and mechanical strength for the further selection of additive technology for its production from apatite-polymer composites, which will contribute to increasing the efficiency of treatment and prosthetics in orthopaedics and traumatology.
The article is devoted to the formulation of the problem of improving methods for accelerated life tests of industrial equipment, as well as the problem of developing information and measurement systems for obtaining statistically... more
The article is devoted to the formulation of the problem of improving methods for accelerated life tests of industrial equipment, as well as the problem of developing information and measurement systems for obtaining statistically significant measurement data during life tests. The service life of equipment can be determined through controlled operation. The difficulties of implementing such a method are shown. Using the method of accelerated life tests, the problem of reducing test time is solved, but the problem arises of determining a mathematical model for changing parameters to predict the life. The problems associated with the complexity of predicting equipment life using data from accelerated life tests are shown; problems with defining mathematical models for predicting the service life of various equipment elements, as well as equipment in general. Purpose, examples of mathematical models for resource assessment are given for such elements as bearings, blades of automotive turbochargers, seals and o-rings. It is shown that the wear of such equipment elements can be described by various mathematical models that take into account both the specific properties of the structure and the peculiarities of their operating conditions. It is indicated that as accelerated life tests are carried out, the mathematical forecast model can be refined and that in order to make a decision to change the model, the change in the controlled parameter must be statistically significant. The complexity of choosing a model that describes the equipment life is associated with the need to control a large number of parameters, carry out statistical processing of measurement results, control the impact on the test object and analyze the results of such impact. It is indicated that the listed set of actions is possible using information and measuring systems specially developed for these purposes.
Keywords: accelerated life tests, mathematical model, forecast, accuracy, reliability, measurements, monitoring
Інформаційно-вимірювальні системи для прискорених адаптивних ресурсних випробувань обладнання.
Стаття присвячена постановці завдання щодо удосконалення методів прискорених ресурсних випробувань промислового обладнання, а також задачі розробки інформаційно-вимірювальних систем для отримання статистично значимих даних вимірювань у ході ресурсних випробувань. Визначення ресурсу устаткування може бути проведено шляхом підконтрольної експлуатації. Показано складнощі реалізації такого методу. Застосовуючи метод прискорених ресурсних випробувань, вирішується завдання скорочення термінів випробувань, проте виникає завдання визначення математичної моделі зміни параметрів прогнозування ресурсу. Показано проблеми, пов'язані зі складністю прогнозування ресурсу обладнання за даними прискорених ресурсних випробувань; проблеми з визначенням математичних моделей прогнозування ресурсу різних елементів устаткування, а також устаткування загалом. Наведено приклади математичних моделей оцінки ресурсу для таких елементів як: підшипники, лопатки автомобільних турбокомпресорів, ущільнень та кілець ущільнювачів. Показано, що зношування таких елементів обладнання може бути описане різними математичними моделями, які враховують, як специфічні властивості конструкції, так і особливості умов їх експлуатації. Вказано, що в міру проведення прискорених ресурсних випробувань можна уточнювати математичну модель прогнозу і, що для ухвалення рішення про заміну моделі змінення контрольованого параметра повинно боти статистично значущим. Складність вибору моделі, що описує ресурс обладнання, пов'язана з необхідністю контролю великої кількості параметрів, проведенням статистичної обробки результатів вимірювань, управлінням впливом на об'єкт, що випробовується, і аналізом результатів такого впливу. Вказано, що перерахований комплекс дій можливий при використанні спеціально розроблюваних для цього інформаційно-вимірювальних систем.
Ключові слова: прискорені ресурсні випробування, математична модель, прогноз, точність, надійність, вимірювання, моніторинг
Keywords: accelerated life tests, mathematical model, forecast, accuracy, reliability, measurements, monitoring
Інформаційно-вимірювальні системи для прискорених адаптивних ресурсних випробувань обладнання.
Стаття присвячена постановці завдання щодо удосконалення методів прискорених ресурсних випробувань промислового обладнання, а також задачі розробки інформаційно-вимірювальних систем для отримання статистично значимих даних вимірювань у ході ресурсних випробувань. Визначення ресурсу устаткування може бути проведено шляхом підконтрольної експлуатації. Показано складнощі реалізації такого методу. Застосовуючи метод прискорених ресурсних випробувань, вирішується завдання скорочення термінів випробувань, проте виникає завдання визначення математичної моделі зміни параметрів прогнозування ресурсу. Показано проблеми, пов'язані зі складністю прогнозування ресурсу обладнання за даними прискорених ресурсних випробувань; проблеми з визначенням математичних моделей прогнозування ресурсу різних елементів устаткування, а також устаткування загалом. Наведено приклади математичних моделей оцінки ресурсу для таких елементів як: підшипники, лопатки автомобільних турбокомпресорів, ущільнень та кілець ущільнювачів. Показано, що зношування таких елементів обладнання може бути описане різними математичними моделями, які враховують, як специфічні властивості конструкції, так і особливості умов їх експлуатації. Вказано, що в міру проведення прискорених ресурсних випробувань можна уточнювати математичну модель прогнозу і, що для ухвалення рішення про заміну моделі змінення контрольованого параметра повинно боти статистично значущим. Складність вибору моделі, що описує ресурс обладнання, пов'язана з необхідністю контролю великої кількості параметрів, проведенням статистичної обробки результатів вимірювань, управлінням впливом на об'єкт, що випробовується, і аналізом результатів такого впливу. Вказано, що перерахований комплекс дій можливий при використанні спеціально розроблюваних для цього інформаційно-вимірювальних систем.
Ключові слова: прискорені ресурсні випробування, математична модель, прогноз, точність, надійність, вимірювання, моніторинг
ВИЯВЛЕННЯ ВПЛИВУ ПРОМІЖНОГО АДАПТЕРА НА НАВАНТАЖЕНІСТЬ НЕСУЧОЇ КОНСТРУКЦІЇ НАПІВВАГОНА. Об’єктом дослідження є процеси виникнення, сприйняття та перерозподілу навантажень в несучій конструкції кузова напіввагона з урахуванням використання... more
ВИЯВЛЕННЯ ВПЛИВУ ПРОМІЖНОГО АДАПТЕРА НА НАВАНТАЖЕНІСТЬ НЕСУЧОЇ КОНСТРУКЦІЇ НАПІВВАГОНА. Об’єктом дослідження є процеси виникнення, сприйняття та перерозподілу навантажень в несучій конструкції кузова напіввагона з урахуванням використання проміжного адаптера. Для зменшення вертикальних динамічних навантажень, які діють на несучу конструкцію залізничного вагона, пропонується використання проміжного адаптера між рамою та вантажем. Проведено моделювання динамічної навантаженості несучої конструкції напіввагона з урахуванням застосування проміжного адаптера. Дослідження проведено у вертикальній площині при коливаннях підскакування вагону. Результати проведених розрахунків показали, що прискорення, яке діє в центрі мас несучої конструкції напіввагона, на 4,2 % нижче за те, що діє на несучу конструкцію напіввагона без використання адаптера. Отримані результати прискорень враховано при визначенні міцності несучої конструкції напіввагона. Встановлено, що використання проміжного адаптера сприяє зменшенню напружень в несучій конструкції напіввагона на 6 % у порівнянні з типовою схемою перевезень вантажів. Особливістю отриманих результатів є те, що запропоноване рішення щодо зменшення динамічної навантаженості несучої конструкції вагона є можливим реалізувати без удосконалення його конструкції. Сферою практичного використання отриманих результатів є машинобудівна галузь, зокрема, залізничний транспорт. Умовами практичного використання результатів дослідження є розміщення адаптера за всією площею підлоги кузова вагона. Проведені дослідження сприятимуть створенню рекомендацій щодо зменшення навантаженості несучих конструкцій вагонів, витрат на їх позапланові види ремонтів та підвищенню ефективності експлуатації залізничного транспорту. Ключові слова: залізничний транспорт, проміжний адаптер, міцність напіввагона, динамічна навантаженість напіввагона, схоронність вантажу.
The object of the research is the processes of occurrence, perception, and redistribution of loads in the load-bearing structure of an open wagon body, taking into account the use of an
intermediate adapter. To reduce the vertical dynamic loads acting on the supporting structure of the railroad car, it is suggested to use an intermediate adapter between the frame and the load. The dynamic load of the supporting structure of the open wagon was modeled, taking into account the use of an intermediate adapter. The research was carried out in the vertical plane during the oscillations of the bouncing of the car. The results of the calculations showed that the acceleration acting in the center of mass of the supporting structure of the open wagon is 4.2 % lower than that acting on the supporting structure of the open wagon without using an adapter. The obtained acceleration results are taken into account when determining the strength of the supporting structure of the open wagon. It was established that the use of an intermediate adapter contributes to the reduction of stresses in the supporting structure of the open wagon by 6 % compared to the typical scheme of cargo transportation. A feature of the results is that the proposed solution to reduce the dynamic load of the supporting structure of the car can be implemented without improving its design. The field of practical use of the results is the engineering industry, in particular, railroad transport. The conditions for the practical use of the research results are the placement of the adapter over the entire floor area of the car body. The research will contribute to devising recommendations on reducing the load on the load-bearing structures of cars, the costs of their unplanned repairs, and to increasing the efficiency of railroad transport operation.
Keywords: railroad transport, intermediate adapter, open wagon strength, open wagon dynamic loading, cargo safety
The object of the research is the processes of occurrence, perception, and redistribution of loads in the load-bearing structure of an open wagon body, taking into account the use of an
intermediate adapter. To reduce the vertical dynamic loads acting on the supporting structure of the railroad car, it is suggested to use an intermediate adapter between the frame and the load. The dynamic load of the supporting structure of the open wagon was modeled, taking into account the use of an intermediate adapter. The research was carried out in the vertical plane during the oscillations of the bouncing of the car. The results of the calculations showed that the acceleration acting in the center of mass of the supporting structure of the open wagon is 4.2 % lower than that acting on the supporting structure of the open wagon without using an adapter. The obtained acceleration results are taken into account when determining the strength of the supporting structure of the open wagon. It was established that the use of an intermediate adapter contributes to the reduction of stresses in the supporting structure of the open wagon by 6 % compared to the typical scheme of cargo transportation. A feature of the results is that the proposed solution to reduce the dynamic load of the supporting structure of the car can be implemented without improving its design. The field of practical use of the results is the engineering industry, in particular, railroad transport. The conditions for the practical use of the research results are the placement of the adapter over the entire floor area of the car body. The research will contribute to devising recommendations on reducing the load on the load-bearing structures of cars, the costs of their unplanned repairs, and to increasing the efficiency of railroad transport operation.
Keywords: railroad transport, intermediate adapter, open wagon strength, open wagon dynamic loading, cargo safety
Computer tomographic examinations of small domestic animals and their analysis will assist medical professionals in diagnosing and treating humans, taking into account new etiopathogenetic factors. This will provide valuable insights into... more
Computer tomographic examinations of small domestic animals and their analysis will assist medical professionals in diagnosing and treating humans, taking into account new etiopathogenetic factors. This will provide valuable insights into the diagnosis and treatment of cervical osteochondrosis and its complications, allowing specialists to choose the optimal method and approach to manage pain and prevent complications of degenerative-dystrophic disorders of the cervical spine. This research has the potential to improve the quality of life for both humans and animals.
This paper discusses advanced medical imaging data and approaches to processing and optimizing medical imaging data acquisition for accurate, reliable medical models based on real-world data.
STUDY OF MECHANICAL PROPERTIES OF POROUS BONE SUBSTITUTES BASED ON HYDROXYAPATITE. The processes of biomineralization of calcium-phosphate materials, the mechanisms of regulation of crystallization processes, as well as the properties... more
STUDY OF MECHANICAL PROPERTIES OF POROUS BONE SUBSTITUTES BASED ON HYDROXYAPATITE. The processes of biomineralization of calcium-phosphate materials, the mechanisms of regulation of crystallization processes, as well as the properties responsible for the controlled delivery of a dosed amount of anti-inflammatory drugs to the defective area of bone tissue were studied.
Keywords: bone tissue engineering, 3D printed scaffold, hydroxyapatite
Досліджено процеси біомінералізації кальцій-фосфатних матеріалів, механізми регуляції процесів кристалізації, а також властивості, які відповідальні за контрольовану доставку дозованої кількості протизапальних лікарських препаратів в дефектну зону кісткової тканини.
Ключові слова: інженерія кісткової тканини, 3D-друкований кістковий замінник, гідроксиапатит
Keywords: bone tissue engineering, 3D printed scaffold, hydroxyapatite
Досліджено процеси біомінералізації кальцій-фосфатних матеріалів, механізми регуляції процесів кристалізації, а також властивості, які відповідальні за контрольовану доставку дозованої кількості протизапальних лікарських препаратів в дефектну зону кісткової тканини.
Ключові слова: інженерія кісткової тканини, 3D-друкований кістковий замінник, гідроксиапатит
This work is devoted to the (high-throughput) extraction of image biomarkers from acquired, reconstructed, and stored images. The development of new imaging biomarkers involves clearly defined sequential steps. This paper discusses... more
This work is devoted to the (high-throughput) extraction of image biomarkers from acquired, reconstructed, and stored images. The development of new imaging biomarkers involves clearly defined sequential steps. This paper discusses advanced medical imaging data and approaches to processing and optimizing medical imaging data acquisition for accurate, reliable medical models based on real-world data. Segmentation and classification tools provide an approach to feature extraction from images based on nonlinear dynamics methods. In the context of this work, an image is defined as a three-dimensional (3D) set of two-dimensional (2D) digital image fragments. The image fragments are arranged along the Z-axis. Pixels and voxels are represented as rectangles and rectangular parallelepipeds. Pixel and voxel centers coincide with the intersections of a regularly spaced grid. Both views are used in the document. The phase plane method was chosen in this work to analyze 2D imaging. Based on the received metadata, reconstruction is performed using 3D visualization to extract the data of the region of interest. The research results contribute to developing software optimization of medical imaging for additive manufacturing. The issue of harmonizing and standardizing medical image acquisition and reconstruction is being addressed more comprehensively.
Keywords: Standardization, 3D Printing, Additive Manufacturing, AM, Medical Devices, AM Standards, Regulations, Quality Assurance, Nonlinear, Dynamics, Industrial Innovation
Keywords: Standardization, 3D Printing, Additive Manufacturing, AM, Medical Devices, AM Standards, Regulations, Quality Assurance, Nonlinear, Dynamics, Industrial Innovation
Research Interests:
Research Interests:
Research Interests:
Research Interests:
Research Interests:
Research Interests:
Research Interests:
Research Interests:
Research Interests:
Research Interests:
Research Interests:
Research Interests:
Research Interests:
Research Interests:
Research Interests:
Research Interests:
ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ РОЗВАНТАЖУВАЛЬНОГО ОРТЕЗА КОЛІННОГО СУГЛОБА ЗА НЕПРЯМИМИ ПОКАЗНИКАМИ ТА ДАНИМИ ПОВЕРХНЕВОЇ ЕЛЕКТРОМІОГРАФІЇ. Одним із актуальних завдань у процесі створення біомеханічних пристроїв, а саме розвантажувальних ортезів, є... more
ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ РОЗВАНТАЖУВАЛЬНОГО ОРТЕЗА КОЛІННОГО СУГЛОБА ЗА НЕПРЯМИМИ ПОКАЗНИКАМИ ТА ДАНИМИ ПОВЕРХНЕВОЇ ЕЛЕКТРОМІОГРАФІЇ. Одним із актуальних завдань у процесі створення біомеханічних пристроїв, а саме розвантажувальних ортезів, є визначення їх ефективності. У роботі наведено результати дослідження втоми м’язів синергістів кульшового суглоба при ізотонічних скороченнях при виконанні присідань як з використанням розвантажувального ортеза для колінного суглоба, так і без нього. Крім визначення непрямих показників, що визначають периферичну втому м’язів, а саме кількості виконаних присідань та швидкості їх виконання, в роботі використовувався ще один ефективний метод дослідження прогресування м’язової втоми – метод поверхневої електроміографії. Отримані в польових умовах дані як за непрямими показниками, так і за записами поверхневої електроміографії обробляли шляхом розрахунку середньоквадратичного значення, що дало змогу оцінити ефективність розвантажувального ортеза колінного суглоба за допомогою регресійно-статистичної моделі. Критерієм оцінки ефективності обрано коефіцієнт абсолютного нахилу лінійної регресії, побудованої на основі експериментальних даних. Дані поверхневої електроміографії записували за допомогою електроміографічного модуля зчитування iiitech та оброблені за допомогою пакета програмного забезпечення Spike Recorder, що постачається разом із модулем. Статистичну обробку результатів дослідження та розрахунки коефіцієнтів лінійної регресії проводили за допомогою пакета MS Excel. Аналіз отриманих результатів свідчить про ефективність використання залученого в експерименти ортеза, використання якого дає змогу відстрочити зниження продуктивності активних м’язових волокон і призводить до уповільнення настання периферичної м’язової втоми.
Ключові слова: наколінник, втома периферичних м’язів, поверхнева електроміографія, лінійна регресія, оцінка ефективності
One of the urgent tasks in the process of creating biomechanical devices, namely unloading orthoses, is to determine their effectiveness. The paper presents the results of a study of muscle fatigue of the hip synergists during isotonic contractions when performing squats both with and without the use of a knee joint unloading orthosis. In addition to determining indirect indicators that determine peripheral muscle fatigue, namely the number of squats performed and the speed of their implementation, another effective method for studying the progression of muscle fatigue, the method of surface electromyography, was used in the work. The data obtained in field experiments for both indirect indicators and surface electromyography recordings were processed by calculating the root mean square value, which made it possible to evaluate the effectiveness of the knee joint unloading orthosis using a regression statistical model. The coefficient of absolute slope of the linear regression, built on the basis of experimental data, was chosen as the criterion for evaluating the effectiveness. Surface electromyography data were recorded using the iiitech electromyographic reading module and processed using the Spike Recorder software package supplied with the module. Statistical processing of research results and calculations of linear regression coefficients were carried out using the MS Excel package. The analysis of the results obtained indicates the effectiveness of the use of the orthosis involved in the experiments, the use of which makes it possible to delay the decrease in the production strength of active muscle fibers and leads to a slower onset of peripheral muscle fatigue.
Keywords: knee brace, peripheral muscle fatigue, surface electromyography, linear regression, performance evaluation
Ключові слова: наколінник, втома периферичних м’язів, поверхнева електроміографія, лінійна регресія, оцінка ефективності
One of the urgent tasks in the process of creating biomechanical devices, namely unloading orthoses, is to determine their effectiveness. The paper presents the results of a study of muscle fatigue of the hip synergists during isotonic contractions when performing squats both with and without the use of a knee joint unloading orthosis. In addition to determining indirect indicators that determine peripheral muscle fatigue, namely the number of squats performed and the speed of their implementation, another effective method for studying the progression of muscle fatigue, the method of surface electromyography, was used in the work. The data obtained in field experiments for both indirect indicators and surface electromyography recordings were processed by calculating the root mean square value, which made it possible to evaluate the effectiveness of the knee joint unloading orthosis using a regression statistical model. The coefficient of absolute slope of the linear regression, built on the basis of experimental data, was chosen as the criterion for evaluating the effectiveness. Surface electromyography data were recorded using the iiitech electromyographic reading module and processed using the Spike Recorder software package supplied with the module. Statistical processing of research results and calculations of linear regression coefficients were carried out using the MS Excel package. The analysis of the results obtained indicates the effectiveness of the use of the orthosis involved in the experiments, the use of which makes it possible to delay the decrease in the production strength of active muscle fibers and leads to a slower onset of peripheral muscle fatigue.
Keywords: knee brace, peripheral muscle fatigue, surface electromyography, linear regression, performance evaluation
У монографії теоретично науково обґрунтовано і практично методично розроблено цілеспрямоване використання досвіду відповідних засобів, методів і методичних прийомів сучасного фізичного виховання і спорту та прикладної фізичної підготовки... more
У монографії теоретично науково обґрунтовано і практично методично розроблено цілеспрямоване використання досвіду відповідних засобів, методів і методичних прийомів сучасного фізичного виховання і спорту та прикладної фізичної підготовки бакалаврів політехнічного профілю для суттєвого поліпшення формування компетентної фізичної підготованості студентів очного та заочного відділень до спроможної майбутній діяльності на етапах професійного навчання в умовах закладу вищої освіти України НУ «Одеська політехніка». Вона передбачає відповідне формування професійних компетенції за рахунок застосування теоретичних і практичних занять фізичним вихованням з курсом спортивно-педагогічного вдосконалення. Це стимулює формування особистого досвіду отримання відповідних знань, умінь та рухових навичок, що надають змогу сформувати належну до стандартів сучасної політехнічної освіти та більш надійної для збереження життя за рахунок суттєвого поліпшення рівня фізичної готовності студентів до викликів сьогодення. Вона скероване на зміцнення їх здоров'я, підвищення працездатності на теоретичних і практичних заняттях, що допоможе запобігти виникненню професійних захворювань і знизити ризики прояву та подолання чинників професійного травматизму. Цим цілям має служити налагоджена і добре розвинена професійно-прикладна фізична підготовка молоді, яка є частиною всебічної фізичної готовності та здатності майбутніх компетентних фахівців до тривалої і плідної роботи до захисту національного суверенітету української державності. Рекомендовано для належного впровадження та відповідного забезпечення навчального, виховного і освітнього процесу для студентів політехнічного профілю України. Буде корисно викладачам фізичного виховання і спорту в сучасних умовах реформування освітнього простору.
Standardization is an important factor for innovation (on the im-pacts on design, manufacturing, and operation processes) and its dissemination, both within a country and internationally. Standardization is an important factor for... more
Standardization is an important factor for innovation (on the im-pacts on design, manufacturing, and operation processes) and its dissemination, both within a country and internationally. Standardization is an important factor for innovation (on the impacts on design and manufacturing processes) and its dissemination, both within a country and internationally. A phenomenological information model has been developed for the system of standards, which will be used as an information base for integrated quality management systems, en-vironmental safety, and energy saving depending on the type of products, re-quirements of technical regulations, and conformity assessment procedures. Phase portraits of the life cycle system of complex products were constructed, and a general expression for the Lyapunov exponents characterizing the overall behavior of the dynamic system in phase space was obtained. The presence of special areas to which, regardless of the initial conditions, all phase trajectories rapidly evolve has been established. The critical conditions for the control pa-rameters were found and a diagram was constructed that determines the stabil-ity of the system states of the life cycle of complex products. It was found that the processes of the life cycle of complex products are carried out in two stages: in the first, there is a rapid evolution of components and parameters of technical and software tools, as well as energetic elements of functional subsystems, which is reflected in a certain attractive section of phase portraits, in the second, further slow development along it.
Keywords: Standardization, Additive manufacturing, Quality Management System, Growth, Production Function, State Parameter, Synergetic order pa-rameter
Keywords: Standardization, Additive manufacturing, Quality Management System, Growth, Production Function, State Parameter, Synergetic order pa-rameter
Пропонується конструкція діагностично-корекційного комплексу кінематики променево-зап’ясткового суглоба для діагностики та корекційної реалізації рухів в променево-зап’ястковому суглобі у лікувальних та реабілітаційних цілях. Розроблений... more
Пропонується конструкція діагностично-корекційного комплексу кінематики променево-зап’ясткового суглоба для діагностики та корекційної реалізації рухів в променево-зап’ястковому суглобі у лікувальних та реабілітаційних цілях. Розроблений прилад є ефективним засобом реабілітації (відновлення об’єму рухів кисті).
Ключеві слова: променево-зап’ястковий суглоб, флексія, екстензія, ліктьова девіація, променева девіація, пронація-супінація
Ключеві слова: променево-зап’ястковий суглоб, флексія, екстензія, ліктьова девіація, променева девіація, пронація-супінація
Категорії громадян перебуваючи безпосередньо в районах та у період проведення воєнних (бойових) дій, які отримали поранення, контузію, каліцтво або захворювання опорно-рухового апарату та втратили функціональні можливості нижньої кінцівки... more
Категорії громадян перебуваючи безпосередньо в районах та у період проведення воєнних (бойових) дій, які отримали поранення, контузію, каліцтво або захворювання опорно-рухового апарату та втратили функціональні можливості нижньої кінцівки або кінцівок потребують для реабілітації ортезування виробами підвищеної функціональності за новітніми технологіями, що відповідають потребам пацієнтів з різними можливостями. Нові методи лікування, засновані на периферичній стимуляції сенсорно-моторної системи, виявилися перспективними в стратегіях реабілітації пацієнтів з неврологічними розладами, включаючи поранення, контузію, особливо щодо зменшення порушення ходи, а отже, частоти падінь. Останні наукові дані підтверджують ідею, що підошовна стимуляція стопи збільшує функціональний зв’язок областей мозку, залучених до зорово-просторової та сенсорно-моторної інтеграції. Враховуючи сенсорний дефіцит у пацієнтів з неврологічними порушеннями, у роботі запропонована автоматизована механічна периферична стимуляція, що застосовується під стопою, як нове реабілітаційне лікування.
Ключові слова: Індивідуальні ортези стопи, сегментація, адитивне виробництво, оптимізовані дані медичних зображен
Ключові слова: Індивідуальні ортези стопи, сегментація, адитивне виробництво, оптимізовані дані медичних зображен
Main directions of the application of the mathematical methods in medical diagnosis are analyzed, their drawbacks are evaluated, and principles of diagnosis, based on fuzzy logic are formulated. Mathematical models and algorithms,... more
Main directions of the application of the mathematical methods in medical diagnosis are analyzed, their drawbacks are evaluated, and principles of diagnosis, based on fuzzy logic are formulated. Mathematical models and algorithms, formalizing the process of diagnostic decisions making on the base of fuzzy logic at quantitative and qualitative parameters of the patient state are developed; mathematical models of the membership functions, formalizing the presentation of quantitative and qualitative parameters of the patients state in the form of the fuzzy sets, used in the models and algorithms of diagnosis and determining the diagnosis in case of breast cancer. The purpose of these investigation is to develop a fuzzy expert system based on the analysis of biomedical images for the diagnosis of oncological diseases using the example of breast cancer.
Key words: information expert system, control-method of fuzzy sets, sensors, medical diagnostics, of breast cancer
Key words: information expert system, control-method of fuzzy sets, sensors, medical diagnostics, of breast cancer
This paper examines issues related to increasing the load-bearing capacity of span beams of bridge-type cranes by the method of prestressing. A new mathematical model of a bridge crane with prestressed beams has been developed, which is... more
This paper examines issues related to increasing the load-bearing capacity of span beams of bridge-type cranes by the method of prestressing. A new mathematical model of a bridge crane with prestressed beams has been developed, which is based on the general theory of the stability of elastic systems and allows taking into account the real conditions of the construction of span structures. In this work, the equations of the deflection curve of this beam were obtained, which allow us to consider and analyze the influence of eccentric longitudinal forces on the stressed-deformed state of the span beam, taking into account the variable moment of inertia of its cross-section along the length of the span with a dangerous load combination. The work provides a more detailed calculation coefficient for the critical longitudinal force, which depends on the ratios of the moments of inertia of the cross sections of the span main beam, as well as the length of the support sections of the beam to the length of the beam itself. Based on the results of the obtained equations, a study of the static stiffness of the main beam was conducted depending on the ratio of longitudinal and transverse forces acting on the beam. The analysis of the obtained results revealed the recommended ratio of the lengths of the supporting and middle parts of the bridge, taking into account their geometric cross-section characteristics. The results obtained in this work can be used in the future for the modernization of cranes in order to increase their load capacity, extend their service life without dismantling, as well as for the improvement of existing structures and engineering calculation methods both at the stages of their design and in the conditions of real operation.
Keywords: span beams, prestressing, bridge deflection, deformation state, static stiffness
В даній роботі розглядаються питання, які пов’язані з підвищенням несучої здатності прольотних балок кранів мостового типу методом попереднього напруження. Розроблена нова математична модель мостового крана із заздалегідь напруженими балками, яка базується на загальній теорії стійкості пружних систем та дозволяє враховувати реальні умови конструктивного виконання прольотної будов. В даній роботі були отримані рівняння кривої прогинів цієї балки, які дозволяють розглянути та проаналізувати вплив ексцентрично подовжніх сил на напружено-деформований стан прольотної балки з урахуванням змінного моменту інерції її поперечного перерізу по довжині прольоту при небезпечної комбінації навантаження. В роботі наведено уточнюючий розрахунковий коефіцієнт для критичної поздовжньої сили, який залежить від відношень моментів інерції поперечних перерізів прольотної головної балки, а також довжин опорних дільниць балки до довжини самої балки. За результатами отриманих рівнянь було проведено дослідження статичної жорсткості головної балки в залежності від відношення повздовжніх та поперечних сил, що діють на балку. Аналіз отриманих результатів виявив рекомендовані співвідношення довжин опорної та середньої частин моста з врахуванням їх геометричних характеристик перерізу. Отримані у даній роботі результати можуть бути у подальшому використані для модернізації кранів з метою підвищення їх вантажопідйомності, поширення терміна їх служби без демонтажу, а також для вдосконалення існуючих конструкцій та інженерних методів розрахунку як на стадіях їх проектування, так і в умовах реальної експлуатації.
Ключові слова: прольотні балки, попереднє напруження, прогин моста, деформаційний стан, статична жорсткість
Keywords: span beams, prestressing, bridge deflection, deformation state, static stiffness
В даній роботі розглядаються питання, які пов’язані з підвищенням несучої здатності прольотних балок кранів мостового типу методом попереднього напруження. Розроблена нова математична модель мостового крана із заздалегідь напруженими балками, яка базується на загальній теорії стійкості пружних систем та дозволяє враховувати реальні умови конструктивного виконання прольотної будов. В даній роботі були отримані рівняння кривої прогинів цієї балки, які дозволяють розглянути та проаналізувати вплив ексцентрично подовжніх сил на напружено-деформований стан прольотної балки з урахуванням змінного моменту інерції її поперечного перерізу по довжині прольоту при небезпечної комбінації навантаження. В роботі наведено уточнюючий розрахунковий коефіцієнт для критичної поздовжньої сили, який залежить від відношень моментів інерції поперечних перерізів прольотної головної балки, а також довжин опорних дільниць балки до довжини самої балки. За результатами отриманих рівнянь було проведено дослідження статичної жорсткості головної балки в залежності від відношення повздовжніх та поперечних сил, що діють на балку. Аналіз отриманих результатів виявив рекомендовані співвідношення довжин опорної та середньої частин моста з врахуванням їх геометричних характеристик перерізу. Отримані у даній роботі результати можуть бути у подальшому використані для модернізації кранів з метою підвищення їх вантажопідйомності, поширення терміна їх служби без демонтажу, а також для вдосконалення існуючих конструкцій та інженерних методів розрахунку як на стадіях їх проектування, так і в умовах реальної експлуатації.
Ключові слова: прольотні балки, попереднє напруження, прогин моста, деформаційний стан, статична жорсткість
The article is devoted to the topical problem of development and creation of environmentally friendly materials and technologies for foundry production. In recent years, priorities have changed in the development of materials and... more
The article is devoted to the topical problem of development and creation of environmentally friendly materials and technologies for foundry production. In recent years, priorities have changed in the development of materials and technological processes towards their compatibility with the environment. The environmental aspects of production come to the fore, which are determined by harmful emissions into the atmosphere, which is strictly regulated by the Kyoto Protocol. In the foundry industry to obtain castings in disposable forms, various technologies have been developed and used, which can be separated based on the type of mold used and the method of its manufacture. The main content of the study is the analysis of traditional foundry technologies and the most promising technology of casting in low-temperature forms (NTF). The peculiarity of casting in NTF is a significant increase in the strength of molds, compared with casting in sand-clay molds, as well as the possibility of using water as the main binder. This method of mold making improves the structure, increases the accuracy and geometry of castings, saves molding materials, and, most importantly, improves the environment by eliminating harmful emissions into the atmosphere of foundries. However, the method of casting in NTF has a number of disadvantages associated with the formation on the surface of castings of shells, pores, as well as increased burns. To eliminate these shortcomings, it is proposed to apply non-stick coatings on the surface of NTF and rods. Considerable attention is paid to the development and research of non-stick coatings, which allow the use of environmentally friendly casting technology in NTF for the production of castings from various alloys of high quality. Coating compositions and methods for determining the optimal composition of non-stick coating, which could be recommended for the production of aluminum castings in low-temperature molds, are identified and described. The obtained results indicate a high potential for the use of this technology as a means of improving the environmental safety of foundry production.
Keywords: environmentally friendly materials, low-temperature forms, non-stick coatings, foundry production
Стаття присвячена актуальної проблемі розробки та створення екологічно чистих матеріалів та технологій для ливарного виробництва. За останні роки змінилися пріоритети у розвитку матеріалів та технологічних процесів у бік їх сумісності з навколишнім середовищем. На перший план виходять екологічні аспекти виробництва, які визначаються шкідливими викидами в атмосферу, що жорстко регламентується Кіотським протоколом. У ливарному виробництві для отримання виливків в разових формах розроблені і застосовуються різні технології, які можуть бути розділені, виходячи з виду застосовуваної форми і методу її виготовлення. Основний зміст дослідження становить аналіз традиційних ливарних технологій та найперспективнішої технології лиття в низькотемпературні форми (НТФ). Особливістю лиття в НТФ є суттєве збільшення міцності форм, порівняно з литтям у піщано-глинисті форми, а також можливість використання як основного сполучного – воду. Даний метод виготовлення форм покращує структуру, підвищує точність та геометрію виливків, економить формувальні матеріали, і, що особливо важливо, покращує екологію, усуваючи шкідливі викиди в атмосферу ливарних цехів. Однак, спосіб лиття в НТФ має ряд недоліків, пов’язаних з утворенням на поверхні виливків раковин, пір, а також підвищеного пригару. Для усунення даних недоліків пропонується нанесення протипригарних покриттів на поверхню НТФ та стрижнів. Значна увага приділяється розробці та дослідженню протипригарних покриттів, які дозволяють використовувати екологічно чисту технологію лиття в НТФ для виробництва виливків із різних сплавів підвищеної якості. Виділяються і описуються склади покриттів та методика визначення оптимального складу протипригарного покриття, яке можна було б рекомендувати для виробництва алюмінієвих виливків у низькотемпературних ливарних формах. Отримані результати говорять про високий потенціал використання наведеної технології, як засобу підвищення екологічної безпеки ливарного виробництва.
Ключові слова: екологічно чисті матеріали, низькотемпературні форми, протипригарні покриття, ливарне виробництво
Keywords: environmentally friendly materials, low-temperature forms, non-stick coatings, foundry production
Стаття присвячена актуальної проблемі розробки та створення екологічно чистих матеріалів та технологій для ливарного виробництва. За останні роки змінилися пріоритети у розвитку матеріалів та технологічних процесів у бік їх сумісності з навколишнім середовищем. На перший план виходять екологічні аспекти виробництва, які визначаються шкідливими викидами в атмосферу, що жорстко регламентується Кіотським протоколом. У ливарному виробництві для отримання виливків в разових формах розроблені і застосовуються різні технології, які можуть бути розділені, виходячи з виду застосовуваної форми і методу її виготовлення. Основний зміст дослідження становить аналіз традиційних ливарних технологій та найперспективнішої технології лиття в низькотемпературні форми (НТФ). Особливістю лиття в НТФ є суттєве збільшення міцності форм, порівняно з литтям у піщано-глинисті форми, а також можливість використання як основного сполучного – воду. Даний метод виготовлення форм покращує структуру, підвищує точність та геометрію виливків, економить формувальні матеріали, і, що особливо важливо, покращує екологію, усуваючи шкідливі викиди в атмосферу ливарних цехів. Однак, спосіб лиття в НТФ має ряд недоліків, пов’язаних з утворенням на поверхні виливків раковин, пір, а також підвищеного пригару. Для усунення даних недоліків пропонується нанесення протипригарних покриттів на поверхню НТФ та стрижнів. Значна увага приділяється розробці та дослідженню протипригарних покриттів, які дозволяють використовувати екологічно чисту технологію лиття в НТФ для виробництва виливків із різних сплавів підвищеної якості. Виділяються і описуються склади покриттів та методика визначення оптимального складу протипригарного покриття, яке можна було б рекомендувати для виробництва алюмінієвих виливків у низькотемпературних ливарних формах. Отримані результати говорять про високий потенціал використання наведеної технології, як засобу підвищення екологічної безпеки ливарного виробництва.
Ключові слова: екологічно чисті матеріали, низькотемпературні форми, протипригарні покриття, ливарне виробництво
The structure of information support for the airspace control system based on combined radar surveillance systems has been substantiated and investigated. This makes it possible to improve the quality of the detection of air objects, as... more
The structure of information support for the airspace control system based on combined radar surveillance systems has been substantiated and investigated. This makes it possible to improve the quality of the detection of air objects, as well as to assess the accuracy of the location of the detected air objects. As a result, this improves the quality of information
support for decision-makers in the airspace control system.
Keywords: airspace control system, air traffic control, combined surveillance systems, consumer information support, air object, primary data processing, flight data
support for decision-makers in the airspace control system.
Keywords: airspace control system, air traffic control, combined surveillance systems, consumer information support, air object, primary data processing, flight data
A method of azimuthally invariant 3d Mueller-matrix mapping of the distributions of the parameters of phase and amplitude anisotropy of partially depolarizing layers of high-quality (group 1 - high density) and low-quality (group 2 - low... more
A method of azimuthally invariant 3d Mueller-matrix mapping of the distributions of the parameters of phase and amplitude anisotropy of partially depolarizing layers of high-quality (group 1 - high density) and low-quality (group 2 - low density) polyethylene polymer films has been proposed and substantiated. layer-by-layer coordinate distributions of the magnitude of the set of Mueller-matrix invariants (MMI) of polymer films of both types were obtained in the volume of polymer samples.
Keywords: polarization; 3D Mueller matrix mapping; organic polymers; complex amplitude
Keywords: polarization; 3D Mueller matrix mapping; organic polymers; complex amplitude
The purpose of this study is to develop a fuzzy expert system based on the analysis of biomedical images for the diagnosis of oncological diseases using breast cancer as an example. The main directions of application of mathematical... more
The purpose of this study is to develop a fuzzy expert system based on the analysis of biomedical images for the diagnosis of oncological diseases using breast cancer as an example. The main directions of application of mathematical methods in medical diagnosis are analyzed, their drawbacks are evaluated, and principles of diagnosis, based on fuzzy logic, are formulated. Mathematical models and algorithms are developed, formalizing the process of diagnostic decision-making based on fuzzy logic with quantitative and qualitative parameters of the patient's condition; mathematical models of membership functions are developed, formalizing the representation of quantitative and qualitative parameters of the patient's condition in the form of fuzzy sets, used in models and algorithms for diagnosing and determining the diagnosis in the case of breast cancer.
Keywords: information expert system, fuzzy sets, sensors, medical imaging, breast cancer
Keywords: information expert system, fuzzy sets, sensors, medical imaging, breast cancer
In the context of greening science and technology, the need to develop safe composite nanomaterials to protect the surfaces of ships and structures is becoming increasingly important and is one of the main economic priorities of the... more
In the context of greening science and technology, the need to develop safe composite nanomaterials to protect the surfaces of ships and structures is becoming increasingly important and is one of the main economic priorities of the European Green Deal. This article analyzes the results of research on composite material based on epoxy oligomer DER - 331 with biocidal fillers (nanosilver and oxytetracycline), which are recommended for protecting metal surfaces. The proposed two-stage approach in the study of protective composite coatings involves the study of the ecotoxicity of nanomaterials with different contents and combinations of fillers. The study of the ecotoxicity of metal samples with nanostructured epoxy coatings was conducted in vitro model systems using the indicator microorganism Bifidobacterium bifidum. Confirmation of the environmental safety of the nanocomposite determined the feasibility of conducting the second stage of research, which evaluated the effectiveness of composite surfaces for protection against biofouling. Estimating the dynamics of changes in the formation of a two-component biofilm on the composite surfaces of metal test plates using strains of Escherichia coli and Klebsiella pneumonia was the basis of studies in the second stage of research on the protective characteristics of epoxy resin DER-331 with fillers. The formation of a two-component bacterial biofilm on the surfaces of experimental samples was studied in vitro model system. Considering the prolonged terms of biofilm formation under natural conditions, two reference time points for fixing the results (120 and 240 hours) were chosen to study the biofilm formation process. The obtained data show that the components of the composite surface of the test samples for 240 hours inhibit the formation of biofilm in the later stages. There is a significant (p≤0.05) decrease in the total volume of the formed combined biofilm in the test with the results for 120 hours of the experiment. The reduction in the total volume of the formed biofilm by 240 hours of the investigation may be due to the presence of fillers (nanosilver and/or oxytetracycline) and topographic features of the surface. The presence of a porous surface structure of samples based on epoxy resin DER-331 along with the biocidal properties of nanosilver and oxytetracycline fillers (q = 0.050 parts by weight and q = 0.075 parts by weight) changes the dynamics of biofilm formation, inhibiting its maturation. The combination of topographic features of the study samples and the chemical composition of nanostructured surfaces of the epoxy oligomer DER-331 works in favour of synergy in braking the formation of biofilms, which initiate the overall process of biofouling of surfaces. © 2022 IEEE.
Keywords: antifouling; bifidobacterium bifidum; bioaccumulation; ecosystem; epoxy-composite; lactobacillus acidophilus; marine bacteria; marine environment; nanosilver
Keywords: antifouling; bifidobacterium bifidum; bioaccumulation; ecosystem; epoxy-composite; lactobacillus acidophilus; marine bacteria; marine environment; nanosilver