Кафедри
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/35393
Переглянути
306 результатів
Фільтри
Налаштування
Результати пошуку
Документ A refined mathematical model of physical processes in a conductor at a high-current pulse discharge(Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, 2021) Bajda, Yevgen I.; Pantelyat, Michael G.A novel mathematical model describing physical processes during the flow of an aperiodic pulse current with amplitude of 100 kA along a conductor with a circular cross-section is proposed and investigated. It is shown how a short-term electric discharge of an aperiodic shape affects the distribution of the current density in the cross-section of the conductor, causing its nonuniform heating and the appearance of significant thermal forces as well as mechanical stresses and strains. Based on the developed mathematical model, the relationship between electromagnetic, thermal and mechanical phenomena is shown, allowing a deeper understanding of the multiphysics processes taking place. The maximum values of the current density are calculated, which on the surface of the conductor reach values of 47 kA/mm2, while the temperature rise of a copper conductor with a diameter of 2.44 mm is no more than 80ºC at high temperature gradients, which causes the appearance of thermal stresses that have value (40–50)% of the value of the short-term strength limit of electrical copper. Utilization of this model allows to more accurately determine the required conductor cross-section based on the characteristics of electromagnetic, thermal and mechanical processes. It is shown that the simplified model (the condition for the uniform distribution of the current over the cross-section) gives significantly underestimated values of temperatures and does not take into account temperature deformations.Документ Influence of an excitation source on the power indicators of a linear pulse electromechanical converter of induction type(Інститут електродинаміки НАН України, 2021) Bolyukh, V. F.; Shchukin, I. S.The purpose of the article is to evaluate the efficiency of an induction-type linear pulse electromechanical converter (LPEC) when operating in shock-power mode and excitation from an alternating voltage source (AVS) in comparison with excitation from a capacitive energy storage (CES). A mathematical model of an induction-type LPEC has been developed both when excited by a unipolar pulse from a CES and from an AVS using lumped parameters of the windings, which takes into account the interrelated electromagnetic, mechanical and thermal processes. It has been found that when the LPEC is excited from the AVS with a voltage frequency of 50 Hz, the electrodynamic force takes on a periodic decaying character with a significant prevalence of positive components of forces over negative ones. The maximum value of the force is much less, and the value of its impulse is much greater than in the LPEC, excited from the CES. With an increase in the frequency of the AVS voltage from 50 to 150 Hz, the highest value of the current density of the inductor winding decreases, and in the armature winding it increases. The greatest values of force and impulse of force are realized at a voltage frequency of 150 Hz. With an increase in the AVS frequency, the relative indicator of the efficiency of the LPEC increases.Документ Excitation of a pulse electromechanical converter of electrodynamic type from a two-section capacitor energy storage(Інститут електродинаміки НАН України, 2021) Bolyukh, V. F.A mathematical model of a pulsed electromechanical converter (PEC) of electrodynamic type has been developed, in which the solutions of the equations are presented in a recurrent form, which, when numerically implemented, allows taking into account the interrelated electrical, magnetic, mechanical and thermal processes and their nonlinear parameters. While maintaining the total energy of the pulsed source, the influence of the distribution of energy between the two sections of the capacitive energy storage (CES) and the voltage at which the additional section of the CES is connected was established. When operating in an accelerating mode, the largest amplitude of electrodynamic forces (EDF) and maximum speed occur in the basic version of the PEC, which is excited only from the main section of the CES, and the most effective is the PEC with the smallest capacity of the main section of the CES, and its maximum value is 2.61 higher than for the basic version of the PEC. When operating in the shock-power mode, compared with the basic version of the PEC, the amplitude of the EDF decreases. The most effective is the PEC with the smallest capacity of the main section of the CES, and its maximum value is 5.17 higher than that of the basic version of the PEC. Experimental studies of the PEC in the shock-power mode established that the oscillograms of the voltage of the CES and the current of the PEC correspond to the calculated characteristics, and their main indicators are consistent with each other with an accuracy of 5-7%.Документ Effect of electric conducting element on indicators of linear pulse electromechanical converter induction type(Інститут електродинаміки НАН України, 2020) Bolyukh, V. F.The purpose of the article is to study the influence of geometric parameters and the location of a coaxially located electrically conductive element (ECE), made in the form of a thin-walled disk, ring or hollow cylinder, on the characteristics and performance of an induction-type linear pulse electromechanical converter (LPEC). A mathematical model has been developed that describes the electromechanical and thermal processes in an induction-type LPEC using the concentrated parameters of active elements. It is shown that the ECE, coaxially mounted near the inductor winding, has a negative effect on the performance of the LPEC. The smallest value of the converter efficiency of 6.1% occurs when ECE is used in the form of a thin copper disk 0.5 mm high, in which the radial dimensions are similar to the sizes of the windings of the inductor and the armature installed at a minimum distance from the inductor. Moreover, the temperature rise of the electrically conductive element is maximum and equal to 51°С. With an increase in the thickness of the ECE and with its removal from the inductor, the efficiency of the LPEC increases, and the excess of the temperature of the ECE decreases. When removing a disk ECE with a height of 1.0 mm at a distance of 10 mm from the inductor, the efficiency of the LPEC is 12.6%, and the excess of the ECE temperature is 6 °C.Документ Апроксимація результатів дослідження взаємодії кислоти з фосфатною сировиною(Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"», 2020) Цейтлін, Мусій Абрамович; Райко, Валентина ФедорівнаРозглянуто декілька підходів до вибору рівняння для апроксимації результатів дослідження кінетики розкладання фосфориту фосфорною кислотою. Запропоновано вид емпіричної моделі, а також декілька варіантів аналітичних моделей, заснованих на рівняннях матеріального балансу періодичного реактору. Порівняння результатів апроксимації експериментальних даних з використанням цих моделей дозволило рекомендувати рівняння кінетики, що базується на припущенні про другий порядок хімічної реакції фосфориту з кислотою.Документ Моделювання взаємодії інструменту з деталлю при електроерозійному алмазному шліфуванні зі змінною полярністю електродів в зоні різання(Українська інженерно-педагогічна академія, 2021) Стрельчук, Роман МихайловичЗона контакту являє собою область взаємного проникнення різальних крайок в оброблюваний матеріал і виступів матеріалів в проміжки між зернами. До параметрів стану зони відносяться її розміри і форма, співвідношення зрізаної і незріаної частин металу в кожній області зони, фізичні процеси формоутворення в тому числі: стружкоутворення, тепловиділення, пластичні деформації оброблюваного матеріалу, знос і руйнування інструментального матеріалу, фізичний і хімічний вплив на матеріали мастильно-охолоджувальної рідини. До вихідних змінним зони відносяться сили різання, параметри теплового потоку, поля ріжучих поверхонь і полів вторинних процесів, швидкість зносу абразивного матеріалу і ряд інших змінних. Розподіл теплових потоків, фізико-механічні властивості оброблюваного та інструментального матеріалів в зоні контакту. У статті розглянуто аналіз закономірностей видалення матеріалу, роботи і руйнування, одиничних а6разівних зерен. Вирішення цих питань в комплексі з відомими з літератури залежностями дозволило розглянути баланс переміщень у технологічній системі, розробити динамічні моделі видалення матеріалу і зносу інструменту, уточнити існуючі методики аналітичного розрахунку параметрів шорсткості поверхні і точності форми. Вид отриманих співвідношень безпосередньо показує, що значна частина стружок освічених ріжучими крайками, що контактують з шорсткою поверхнею заготовки, є короткими і не стикаються зі зв'язкою до відриву від тіла заготовки навіть без урахування їх усадки. Отримані співвідношення можуть бути використані і при вирішенні відповідних завдань шліфування периферією круга, наприклад, круглого шліфування. При більш чіткому описі процесу необхідно безпосередньо застосовувати нестаціонарне уявлення з урахуванням додаткових нестаціонарних, внесених траєкторіями різальних крайок як функції кута повороту круга і деталі в процесі їх взаємодії.Документ Виявлення закономірностей електроерозійного алмазного шліфування на основі температурного фактору(Українська інженерно-педагогічна академія, 2020) Стрельчук, Роман Михайлович; Шелковий, Олександр МиколайовичВ роботі одержала подальший розвиток математична модель визначення температури при шліфуванні прямолінійного зразка, що рухається по нормалі до робочої поверхні круга з постійною швидкістю. доведене, що при шліфуванні частка тепла, що йде в оброблюваний зразок, значно більше частки тепла, що йде в стружки, що утворюються. Тому з достатньої для практики точністю при розрахунках температури шліфування рух теплового джерела уздовж оброблюваного зразка можна не враховувати. це значно спрощує аналітичні залежності для визначення температури та відкриває нові можливості в плані аналізу та оптимізації структури і параметрів операцій шліфування на основі температурного критерію. Теоретично визначені основні умови зменшення температури шліфування. Вони полягають, головним чином, у зменшенні умовної напруги різання (енергоємності обробки) і в зніманні припуску невеликими частинами в процесі шліфування з метою охолодження нагрітих поверхонь оброблюваного зразка. Температурний фактор при електроерозійному алмазному шліфуванні в багатьох випадках є основним обмеженням застосування на практиці цього ефективного методу фінішної обробки. Тому визначення шляхів зменшення теплової напруженості процесу електроерозійного алмазного шліфування має велике теоретичне і практичне значення, відкриває нові технологічні можливості високоякісної обробки деталей із загартованих сталей і інших важкооброблюваних матеріалів. Дослідження теплових процесів при електроерозійному алмазному шліфуванні вимагає розробки математичних моделей, що дозволяють робити оптимізаційні розрахунки по визначенню найбільш ефективних варіантів обробки за температурним фактором. у зв'язку із цим, метою роботи є теоретичне обґрунтування умов зменшення температури шліфування і підвищення продуктивності обробки.Документ Застосування обчислювальних методів у задачах аеробалістики. Визначення cпряжених кутів кидання та побудова балістичних траєкторій(Застосування обчислювальних методів у задачах аеробалістики. Визначення cпряжених кутів кидання та побудова балістичних траєкторій, 2023) Федотов, Денис Сергійович; Овчаренко, Віталій Володимирович; Федоров, Віктор ОлександровичВивчена задача аеробалістики артилерійських нереактивних снарядів на прикладі спрощеної математичної моделі. Як окремі підзадачі розглянуті: початкова задача, визначення горизонтальної дальності пострілу (метод Рунге-Кутти 4-го порядку з модифікацією поліноміальної інтерполяції); задача оптимізації (метод Пауелла), визначення кутів максимальної дальності — кутів кидання, при яких досягається максимальна горизонтальна дальність; крайова задача (метод стрільби з методом Ньютона-Рафсона/ методом січних/ методом поліноміальної інтерполяції), визначення кутів кидання при заданій відстані та задача знаходження спряжених траєкторій — настильної та навісної траєкторій, при яких досягається однакова горизонтальна дальність польоту снаряда при різних кутах кидання; обернена задача геодезії (метод Вінсенті), визначення геодезичної відстані між двома географічними точками на несферичній моделі Землі WGS-84. Графічно проілюстровані залежності від кутів кидання наступних характеристик: горизонтальна та вертикальна дальності, максимальна вертикальна та горизонтальна складова швидкості, модуль кінцевої швидкості, кут падіння та час польоту снарядів. Обґрунтовано існування спряжених траєкторій та визначено стратегію для інтервального запуску снарядів з метою одночасного враження цілі по різних траєкторіях. Програмування обчислювальних методів, алгоритму розв’язання поставленої задачі та елементи візуалізації були реалізовані за допомогою пакету прикладних програм MATLAB, розроблена методика та програмне забезпечення показали ефективність та можливість їх практичного застосування.Документ Алгоритмічне визначення рівноважного/усталеного положення динамічної системи кінцево-кроковим методом(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Плаксій, Юрій АндрійовичРозглядається задача алгоритмічного оцінювання рівноважного/усталеного положення динамічної системи на основі мінімальної кількості вимірювань вихідної величини в рівновіддалених моментах часу. Для цього застосований кінцево-кроковий метод, який полягає в формуванні за певними правилами сум і різниць значень вихідної величини, що розташовані симетрично на осі часу відносно деякого моменту, який можна визначити апріорі. В результаті формуються перевизначені системи лінійних рівнянь відносно введених фіктивних невідомих і на основі необхідної умови існування розв’язку цих систем знаходяться формули для визначення рівноважного/усталеного положення динамічної системи. Наведені алгоритми визначення рівноважного/усталеного положення для наступних математичних моделей вихідної величини: у вигляді постійної складової і затухаючої експоненти, у вигляді постійної складової та затухаючої синусоїди, у вигляді постійної складової і двох незатухаючих синусоїд, у вигляді постійної складової, затухаючої складової і незатухаючої синусоїди. Показано, що в умовах відсутності похибок вимірювань вихідної величини похибка оцінювання рівноважного/усталеного положення перехідного процесу залежить тільки від похибки розв’язання системи лінійних рівнянь. Обговорюються шляхи використання надлишкової кількості вимірювань.Документ Математичні моделі хімічних процесів зі змінними характеристиками(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Іглін, Сергій ПетровичРозглядається побудова математичних моделей складних хімічних процесів, коли в різні моменти часу на результат хімічної реакції діють різні чинники. Використовується метод найменших квадратів. Цей матеріал може бути використаний для навчання студентів ЗВО в дисциплінах Математична статистика, Чисельні методи, Загальні технології харчових виробництв, Харчова хімія та ін. Приклади з аналізу експериментальних моделей дослідження лабораторних випробувань нових кислотних компонентів для карбонатного колектора можуть бути застосовані у навчанні студентів за ОП Хімічна інженерія.